Stoffregen grundade 1952 Uppsala jonosfärobservatorium och var dess chef 1952–73. Han utvecklade instrument för att studera norrskenets fysik, gjorde 1939 de första observationerna av radarekon från norrsken, organiserade världsomspännande norrskensobservationer för geofysiska året 1957–58 och var en pionjär i att med raketburna instrument studera jonosfären.