他雖然是醫生，但他對自然科學的興趣要大得多，並且在物理學特別是磁學和電學方麵做了開創性的研究工作。他也是從琥珀經摩擦可以產生出吸引細小物體的能力這一現象入手的，提出了“電磁素”的概念。
吉爾伯特首先用琥珀重複了泰勒斯的實驗。他用各種材料摩擦琥珀，發現用布料、絲綢摩擦後的琥珀可以吸附細小幹燥的碎紙片等。他進而用金剛石、藍寶石、硫磺、明礬等做樣品，做了一係列實驗，發現經過摩擦，它們都具有吸附輕小物體的性質。他認識到這是一種物質普遍具有的現象，因此，根據希臘文琥珀[ηλεκτορν]一詞引入“電的”[electric]一詞，並且把像琥珀這樣經過摩擦後能吸附輕小物體的物體稱為“帶電體”。吉爾伯特還發明了第一隻驗電器。他於1600年在倫敦出版的《磁石論》中，詳細描述了他的這些實驗和所得出的結論，從而在新世紀（17世紀）到來之時，開啟了靜電研究之門。這部著作的重要性在當時雖然並沒有引起足夠的重視，卻被另一位獨具慧眼的偉大科學家備加稱道。這位科學家就是著名的伽利略。在吉爾伯特去世後第二年才出生的伽利略在讀過這本書後，稱它“偉大到令人妒忌的程度”。
《磁石論》共有六卷，書中的所有結論都建立在觀察與實驗基礎上。當然，從書名就可以知道，這是一部以論磁現象為主的著作。在電磁學中，磁通量的單位是吉伯[gilbert]，就是以他的名字命名的，以紀念他的貢獻。
更重要的是，吉爾伯特的名著，也敘述了他對電現象的研究內容。他研究了10多種物質，發現它們中的大多數被摩擦後，同琥珀、瑪瑙被摩擦後相似，可以吸附輕小的物體。他首先指出，這是與磁現象有本質區別的另一類現象，他第一個稱電吸引的原因為電力。
吉爾伯特製成了第一台驗電器，並用它證明了離帶電體越近，吸引力越大，還指出電引力沿直線傳遞，帶電體被加熱或放在潮濕的空氣中，它的吸引能力就消失了等。
對於電的本質，吉爾伯特也試圖加以解釋。他認為存在一種“電液體”，帶電體吸引其他物體時，“電液”就從帶電體流向被吸引的物體。他還認為，帶電體被加熱時電性消失的原因是“電液”蒸發了……
在吉爾伯特時代，他提出的概念雖然還沒有接觸到電的本質電子，但是卻說明了電是地地道道的物質。這具有特殊的意義，因為他所謂的“電液”其實就是電子的化身。電子在吉爾伯特對電的研究中初次露出了蹤跡。因而，吉爾伯特的名字理應排在靜電學研究者之首。
可惜的是吉爾伯特的名著《磁石論》直到19世紀末還很少為人所知，他的其他作品、先進的科學思想在英國也很少有人知道。因為他的作品都是用拉丁文出版的，隻有少數人可以讀懂。1889年，英國成立了吉爾伯特俱樂部，到1900年，根據湯姆生的倡議，才出版了吉爾伯特名著的英譯本。
在吉爾伯特的帶動下，更多的人開始關注和從事關於電和磁的研究，從而使17、18世紀成為發現和研究電的世紀。其中不少有意或無意間所進行的實驗，都對電學的研究和發展起到了推動作用。
1.1.4 靜電球
在這些研究電的發燒友中，有一位是德國一個著名小城的市長，即馬德堡的市長奧托·馮·格裏克。說到馬德堡，大家就會聯想到馬德堡半球，就是物理課本上告訴大家的每邊用8匹馬都沒有拉開的兩個半球的故事，這正是這位著名市長的傑作之一。
奧托·馮·格裏克（1602—1686年），德國物理學家、政治家，出生於馬德堡貴族家庭。他15歲時，進萊尼茲大學學習法律，20歲畢業，在研究法律之餘，對於實驗及數學等也有濃厚的興趣。大學畢業後，格裏克曾先後赴英、法國留學，23歲時回到故鄉。當時的歐洲正卷入戰爭的漩渦之中，他曾在軍隊中以工程師身份服役，馬德堡被攻占後，全市被燒毀一空，格裏克也被捕，經瑞典朋友的資助，才得以出獄。後來，在瑞典國王的幫助下，收複了馬德堡市。1646年，格裏克被選為該市市長。格裏克就任之後，兢兢業業地工作，不遺餘力地架設橋梁，建造要塞。此外，他親自動手種田，以生產當時奇缺的糧食。他一直擔任市長到1676年。這期間，他一方麵從政，一方麵從事自然科學的研究，於1650年發明了活塞式真空泵，並利用這一發明於1657年設計並進行了著名的馬德堡半球實驗。格裏克製造了兩個直徑35.5厘米的空心銅半球，他把這兩個半球密合在一起，將球中抽成真空後，用16匹壯馬分成兩隊來拉，也未能拉開。這個著名的實驗是1654年在皇帝和帝國國會眾多的觀眾麵前做的。為了紀念格裏克的故鄉，人們把金屬半球稱為“馬德堡半球”。
格裏克在研究真空方麵做出了卓越的貢獻，但他在靜電研究中的獨特貢獻卻鮮為人知。格爾克用硫磺製做一個地球儀，為了使地球儀更圓，他將球體固定在一個可以旋轉的木架上，在旋轉中用布來拋光。在操作過程中，他發現球體能吸引或排斥細小輕微的物體，如羽毛。這樣，他無意中發明了可以產生靜電的旋轉球體，並且製作了一些拿來送人。這為人們從事靜電研究提供了很大的方便。這已經是17世紀後期的事了，可惜沒有引起人們足夠的重視。
直到1709年，英國皇家學會實驗室主任弗朗西斯·霍克斯比也發現了可以產生靜電的球體。霍克斯比做的是一個中空的玻璃球，能用手柄轉動，在達到高速後，通過與其他物體的摩擦而產生電火花。這種旋轉的球體成為18世紀早期人們獲取靜電的基本電源，對電的研究從此進入一個高潮期。