Faradays erste Experimentalarbeiten galten der Lösung chemischer Probleme: In der Flüssigkeit, die sich aus komprimiertem Leuchtgas absetzt, entdeckte er das Benzol und das Butylen. Er entwickelte Methoden zur Verflüssigung von Gasen (Chlor, Kohlendioxid) durch Kälte und Druck. 1833/34 stellte Faraday die nach ihm benannten elektrochemischen Grundgesetze auf, welche die quantitative Beziehung zwischen den maßgebenden chemischen und elektrischen Größen regeln. Er führte die noch heute gebräuchliche elektrochemische Nomenklatur ein.

Die zweite Periode seines wissenschaftlichen Lebens war bevorzugt der Physik gewidmet: Die Entdeckung der elektromagnetischen Induktion (1831), welche die Grundlage der heutigen Elektrotechnik bildet, eröffnete eine Reihe von experimentellen Untersuchungen, die sich auf alle damals bekannten Gebiete der Elektrizitätslehre erstreckten. Mit dem Begriff der magnetischen und elektrischen Kraftlinien entwickelte Faraday eine Vorstellung, die später durch Maxwell im Begriff des elektromagnetischen Feldes zusammengefaßt und zu einer elektromagnetischen Theorie des Lichtes ausgestaltet wurde.