麥克斯韋是一個篤信宗教的人，他認為“科學探索就是一種崇拜上帝的活動”。120多年來，這個實驗室的研究方向發生了幾次改變：電磁理論——氣體放電和輻射——原子物理和核物理。其變化的範圍不僅廣闊，而且都是各個曆史時期物理學發展的前沿課題。
麥克斯韋明確指出卡文迪什實驗室要用物理實驗和精確測量的方法，把實驗和教學研究密切結合起來。1871年10月，麥克斯韋在他就任卡文迪什實驗室教授的就職演說中奠定了這個實驗室的教學與研究風格：（1）我們的工作一定要在證據的基礎上，確定和傳播科學真理，以及革命的批判精神。他強調治學的依據必須可靠，教授與探索科學事實與理論，培養獨創性的批判能力。（2）科學的教育是講授和切身體驗的密切結合。（3）要親自動手製作儀器和進行實驗。他認為一個敢於把儀器拆開但後來出了錯的學生，要比那些隻能用調試好的儀器但不出錯的學生好得多。他認為一個嚐試著自己動手做實驗的學生總會發現一些新的東西，不做實驗就不會有所發現。（4）教學與研究要密切結合。實驗分成供展示用的（即說明的）和供研究用的兩種。展示式的實驗為了使學生通過觀察來驗證自己學到的概念與理論。研究性的實驗是一種探索活動，目的是為了提出新的想法和開拓新的研究領域。這兩種實驗的交替進行，就使教學與科研密切結合了起來，在傳播知識的同時，又不斷地創新。（5）科學假定與實驗密切結合。他認為在科學中發生的種種錯誤及問題主要是因為把概念符號與客觀對象人為分裂造成的。他以身作則，努力填平這道鴻溝。這個信條成了後繼者們遵循的首要原則。（6）強調科學方法論的重要性。他認為必須不斷地熟悉和評價各種科學方法，對它們進行對比，這樣才能找出最好的科學方法，這是開拓新領域的工具。他特別提醒人們要注意研究科學曆史上前人失敗的教訓，總結這方麵的經驗，才會少走彎路。要達到這個目的，就要打破狹隘的專業限製，進行廣泛的交流，集中集體的智慧。（7）經常進行推測性的訓練，用這種方法努力彌補理論與實踐的脫節。理論與實踐比，是蒼白的。實踐是極為豐富的，也是極為複雜的，用一兩條法則亂套現實是荒唐可笑的，我們一定要通過大量的嚐試性的實驗，才能驗證或否證原理。（8）提倡獻身科學的精神。科學不能隻局限在能產生實際利益的目的上，科學理論的探索要比實際的運用偉大得多。（9）科學不是一項簡單的、武斷的事業，進行科學探索的人一定要慎之又慎，決不要輕易作出結論。探索、實驗這是科學研究的基本原則。
麥克斯韋提出的這些思想對後來發生了深遠影響。一百多年來，這個實驗室之所以能做出如此偉大的貢獻，與他的人品、作風、學識是分不開的。
1931年在紀念他誕生100周年時，他埋在故鄉格侖萊爾的遺骨被英國政府和皇家學會移至倫敦的西敏寺（威斯敏斯特教堂），重新安葬在牛頓的墓旁，以顯示他在科學史的地位。
從麥克斯韋出任卡文迪什教授至今，共經曆了九任卡文迪什教授，他們是瑞利男爵三世（Rayleigh.John William Strutt，1842~1919，1904年獲諾貝爾物理獎，1905~1908年為皇家學會主席，1908~1919年任劍橋大學校長）；J.J.湯姆遜（Joseph Thomson，1856~1940，以發現電子和把卡文迪什辦成世界性科學組織，以及麵向全世界招收研究生聞名於世。1906年獲諾貝爾物理學獎。1915~1920年任皇家學會主席，死後葬在牛頓墓旁）；E.盧瑟福（Ernest Ruthei ford，1871~1937，原子物理和核物理的奠基人，在他任卡文迪什教授的18年間，培養出了7個諾貝爾獎獲得者。1908年，他獲得諾貝爾化學獎。1925～1930年任皇家學會主席，在他在任時，卡文迪什實驗室成為世界科研中心。死後葬在牛頓墓旁）；W.L.布拉格（William Lawrence Bragg，1890~1971，在他在任期間，改變了盧瑟福以核物理研究為中心的戰略，開展了固體物理學、晶體物理、分子生物學和射電天文學的研究。其中分子生物學和射電天文學的研究取得了重大突破，由於在DNA雙螺旋結構、血紅蛋白和肌紅蛋白等大分子結構的研究上，取得劃時代成果，以及開展了射電源的控測，在他離任後，卡文迪什實驗室獲得6個諾貝爾獎）；N.F.莫特（Nevill Francis Mott，1905~1954年他成為卡文迪什教授。他的主要貢獻是加強了半導體和超導體的研究，開拓了非晶半導體研究領域，發現脈衝星就是中子星等，在70年代獲4個諾貝爾獎）；A.B.派帕德（Aifred Brian Pippard，1920~，對超導研究有重大貢獻。提出理論與實驗對話作為理論與實驗結合的新方式，主張實驗室要加強教學工作，以培養人才為主，提倡用實驗加猜測的方法培養學生的直覺和洞察能力）；S.F.愛德華茲（Samuel Frederick Edwards，1928~，著名的凝聚態物理學家，在聚合物、膠體、流變學、流體泡沫演變動力學和顆粒動力學上有很深的造詣。在科研與教學關係上，他深感英國高水平物理教師的缺少，主張加大物理教學和培養合格物理學家的力度，主張合並大學中各學院的物理學係，以便集中人力和設備，提高物理的科研與教學水平。他十分重視電子計算機在理論計算上的重要作用，重視在物理實驗數據基礎上進行計算機模擬，將理論和實驗在高水平上結合，在治學方法上作了重大改革）；R.H.弗倫德（Richard Henry nend，1953~，1995年9月被破格提升為卡文迪什實驗室物理教授。他在共軛聚合物半導體，特別在有機聚合物中加入雜質後可控製電荷輸運和激子性質、可製成三極管和發光二極管等方麵有重要貢獻，大大拓展了半導體材料的範圍。光電子學是當前物理學發展的一大熱門。R.HI弗倫德出任卡文迪什教授，不但顯示出劍橋大學大膽起用年輕人，而且還意味著光電子學研究將上升為該室的新研究方向）。