Hans berømmelse skyldes konstruksjonen av Nicols prisme i 1828. Det består av en kalsittkrystall som er delt i to og limt sammen igjen med kanadabalsam. Dette gjorde han på en slik måte at lys som gikk gjennom prismet, var polarisert. Ved å benytte et slikt prisme for lyset som går inn i mikroskopet og et annet på lyset som kommer ut igjen etter å ha passert en gjennomsiktig gjenstand i mikroskopet, kan man danne seg et meget informativt bilde av hva gjenstanden inneholder.