總括
惠更斯處於富裕寬鬆的家庭和社會條件中，沒受過宗教迫害的干擾，能比較自由地發揮自己的才能.他善於把科學實踐與理論研究結合起來，透徹地解決某些重要問題，形成了理論與實驗結合的工作方法與明確的物理思想，他留給人們的科學論文與著作68種，《全集》有22卷，在碰撞、鐘擺、離心力和光的波動說、光學儀器等多方面作出了貢獻。
數學方面
惠更斯曾首先集中精力研究數學問題，如懸鏈線(他發現懸鏈線既擺線與拋物線的區別)、曳物線、對數螺線等都進行過研究，還在概率論和微積分方面有所成就。
1657年發表的《論賭博中的計算》，就是一篇關於概率論的科學論文(他是概率論的創始人)，顯示了他在數學上的造詣。從1651年起，對於圓、二次曲線、複雜曲線、懸鏈線、概率問題等發表了一些論著，他還研究了浮體和求各種形狀物體的重心等問題。
光學方面
惠更斯原理是近代光學的一個重要基本理論。但它雖然可以預料光的衍射現象的存在，卻不能對這些現象作出解釋 ，也就是它可以確定光波的傳播方向，而不能確定沿不同方向傳播的振動的振幅。因此，惠更斯原理是人類對光學現象的一個近似的認識。直到後來，菲涅耳對惠更斯的光學理論作了發展和補充，創立了“惠更斯--菲涅耳原理”，才較好地解釋了衍射現象，完成了光的波動說的全部理論。
惠更斯在1678年給巴黎科學院的信和1690年發表的《光論》一書中都闡述了他的光波動原理，即惠更斯原理.惠更斯原理認爲:對於任何一種波，從波源發射的子波中，其波面上的任何一點都可以作爲子波的波源，各個子波波源波面的包洛面就是下一個新的波面。 他認爲每個發光體的微粒把脈衝傳給鄰近一種瀰漫媒質(“以太”)微粒，每個受激微粒都變成一個球形子波的中心.他從彈性碰撞理論出發，認爲這樣一羣微粒雖然本身並不前進，但能同時傳播向四面八方行進的脈衝，因而光束彼此交*而不相互影響，並在此基礎上用作圖法解釋了光的反射、折射等現象《光論》中最精彩部分是對雙折射提出的模型，用球和橢球方式傳播來解釋尋常光和非常光所產生的奇異現象，書中有幾十幅複雜的幾何圖，足以看出他的數學功底。
另外惠更斯在巴黎工作期間曾致力於光學的研究。1678年，他在法國科學院的一次演講中公開反對了牛頓的光的微粒說。他說，如果光是微粒性的，那麼光在交叉時就會因發生碰撞而改變方向。可當時人們並沒有發現這現象，而且利用微粒說解釋折射現象，將得到與實際相矛盾的結果。因此，惠更斯在1690年出版的《光論》一書中正式提出了光的波動說，建立了著名的惠更斯原理。在此原理基礎上，他推倒出了光的反射和折射定律，圓滿的解釋了光速在光密介質中減小的原因，同時還解釋了光進入冰洲石所產生的雙折射現象，認爲這是由於冰洲石分子微粒爲橢圓形所致。
天文學方面
惠更斯在天文學方面有着很大的貢獻。他設計製造的光學和天文儀器精巧超羣，如磨製了透鏡，改進了望遠鏡(用它發現了土星光環等)與顯微鏡，惠更斯目鏡至今仍然採用，還有幾一十米長的“空中望遠鏡”(無管、長焦距、可消色差)、展示星空的“行星機器”(即今天文館雛型)等.
他把大量的精力放在了研製和改進光學儀器上。當惠更斯還在荷蘭的時候，就曾和他的哥哥一起以前所未有的精度成功地設計和磨製出了望遠鏡的透鏡，進而改良了開普勒的望遠鏡。惠更斯利用自己研製的望遠鏡進行了大量的天文觀測。因此，他得到的報酬是解開了一個由來已久的天文學之謎。伽利略曾通過望遠鏡觀察過土星，他發現了“土星有耳朵”，後來又發現了土星的“耳朵”消失了。伽利略以後的科學家對此問題也進行過研究，但都未得要領。“土星怪現象”成爲了天文學上的一個謎。當惠更斯將自己改良的望遠鏡對準這顆行星時，他發現了在土星的旁邊有一個薄而平的圓環，而且它很傾向地球公轉的軌道平面。伽利略發現的“土星耳朵”消失，是由於土星的環有時候看上去呈現線狀。以後惠更斯又發現了土星的衛星--土衛六，並且還觀測到了獵戶座星雲、火星極冠等。
力學方面
惠更斯是創建經典力學的先驅。在力學方面的研究，惠更斯是以伽利略所創建的基礎爲出發點的。他在研究擺中闡明瞭許多動力學概念和規律(包括擺的運動方程，離心力、擺動中心、轉動慣量的概念)，用擺測量重力加速度，指出物體在地球赤道處受到的離心力是重量的1/289，著有《關於鐘擺的運動》(1673)。他同J.沃利斯(1616～1703)和C.雷恩(1632～1723)在同一時期發現彈性體的碰撞規律。
在1668～1669年英國皇家學會碰撞問題徵文懸賞中，他是得獎者之一。他詳盡地研究了完全彈性碰撞問題(當時叫“對心碰撞”)。死後綜合發表於《論物體的碰撞運動》(1703)中，包括5個假設和13個命題。他糾正了笛卡兒不考慮動量方向性的錯誤，並首次提出完全彈性碰撞前後的守恆。他還研究了岸上與船上兩個人手中小球的碰撞情況並把相對性原理應用於碰撞現象的研究。大約在1669年，惠更斯就已經提出解決了碰撞問題的一個法則——“活力”守恆原理，它成爲能量守恆的先驅。
惠更斯從實踐和理論上研究了鐘擺及其理論。提出著名的單擺週期公式。在研究擺的重心升降問題時，惠更斯發現了物體系的重心與後來歐勒稱之爲轉動慣量的量，還引入了反饋裝置——“反饋”這一物理思想今天更顯得意義重大。設計了船用鍾和手錶平衡發條，大大縮小了鐘錶的尺寸。他還用擺求出重力加速度的準確值，並建議用秒擺的長度作爲自然長度標準。
惠更斯還提出了他的離心力定理，他還研究了圓周運動、擺、物體系轉動時的離心力以及泥球和地球轉動時變扁的問題等等。這些研究對於後來萬有引力定律的建立起了促進作用。他提出過許多既有趣又有啓發性的離心力問題。惠更斯在他的《擺鐘論》中還給出了他關於所謂的“離心力”的基本命題。他提出：一個作圓周運動的物體具有飛離中心的傾向，它向中心施加的離心力與速度的平方成正比，與運動半徑成反比。這也是他對有關的伽利略擺動學說的擴充。
後來，惠更斯和胡克還各自發現了螺旋式彈簧絲的振盪等時性，這爲近代遊絲懷錶和手錶的發明創造了條件。
