Pod jego kierunkiem Marian Danysz i Michał Żyw w 1934 roku dokonali odkrycia nowych promieniotwórczych izotopów: radiofluoru i radioskandu. W 1934 roku we współpracy z Danyszem, Rotblatem i Żywem odkrył nieelastyczne (niesprężyste) zderzenia neutronów. W 1938 roku wspólnie z Andrzejem Sołtanem zbadał izomerię jądra bromu 80. Tuż po wybuchu II wojny światowej zakończył pisanie artykułu o gazowych produktach rozszczepienia uranu, artykuł ukazał się w czasopiśmie „Nature”.
Utrzymywał kontakty naukowe nie tylko z paryskim ośrodkiem Marii Skłodowskiej-Curie, lecz również z zespołem Ernesta Rutherforda w Cambridge, gdzie przebywał w latach 1925–1927. Nawiązał współpracę z Jamesem Chadwickiem, Johnem Cockroftem i innymi najwybitniejszymi wówczas naukowcami. Dzięki tym kontaktom i umiejętności skupiania wokół siebie utalentowanych, ambitnych współpracowników stworzył pierwszą w Polsce szkołę fizyki jądrowej. Był też jednym z założycieli Polskiego Towarzystwa Fizycznego (1921). Prowadził aktywną popularyzację wiedzy, a zwłaszcza fizyki jądrowej. Publikował felietony popularyzujące fizykę w dzienniku „Kurier Poranny”; zbiór tekstów ukazał się potem jako książka pod tytułem Pochwała fizyki. Opublikował setki artykułów i wiele książek.