C. är mest känd för att 1861, samtidigt med och oberoende av den franske kemisten Claude Lamy, med spektroskopi ha påvisat grundämnet tallium, samt för sina experiment med gasurladdningar och katodstrålar. C. har även gett namn åt Crookes rör, ett evakuerat glasrör med två elektroder, där katoden utsänder elektroner