Праці присвячені електромагнетизму. Першим сконструював потужні підково-подібні електромагніти (1828). Відкрив у 1831 році принципелектромагнітної індукції (М. Фарадей першим опублікував відкриття індукції). Побудував електричний двигун (1831), виявив (1832) явищесамоіндукції і екстраструми, знайшов причини, що впливають наіндуктивність кола. Винайшов електромагнітне реле. Побудувавтелеграф, який діяв на території Пристанського коледжу, встановив у1842 році коливальний характер розряду конденсатора.

Був одним з організаторів Американської асоціації розвитку наук (в 1849 році — президент) і Філософського товариства у Вашингтоні (з 1871 року — президент).

Американський фізик Джозеф Генрі — єдиний американець, якого захоплювала проблема взаємодії електрики і магнетизму. Як з'ясувалося, ще у 1830 році він спостерігав явище електромагнітної індукції. Однак Генрі не заперечував пріоритету Фарадея, керуючись мудрим і справедливим правилом — першовідкривачем вважається той, хто раніше опублікував відкриті ним явища.