Er forschte auf dem Gebiet der Sonnenflecken und der Sonnenflecken-Zyklen. In diesem Zusammenhang wird er oft zusammen mit Edward Walter Maunder erwähnt. Spörer wies zuerst auf einen Zeitabschnitt niedriger Sonnenfleckenaktivität von 1645 bis 1715 hin. Dieser ist heute als Maunderminimum bekannt.
Spörer war ein Zeitgenosse von Richard Christopher Carrington, einem englischen Astronomen. Carrington gilt als Entdecker von Spörers Gesetz, das die Variation des Breitengrades während der Dauer eines Sonnenfleckenzyklus beschreibt. Spörer trug zu Carringtons Forschung auf dem Gebiet der Sonnenflecken-Wanderung bei. Er wird manchmal als deren Entdecker genannt.
Das von ihm entdeckte Spörerminimum war eine Periode niedriger Sonnenfleckenaktivität von circa 1420 bis 1570.
1860 begann Spörer in Anklam mit astronomischen Beobachtungen auf dem Pulverturm der Stadt. 1868 erhielt er ein Fernrohr als Geschenk des Kronprinzen Friedrich Wilhelm. 1865 wandte sich Spörer mit einem Brief unter Erwähnung der Kirchhoffschen Spektralanalyse an Wilhelm Julius Foerster, den Nachfolger Enckes als Direktor der Berliner Sternwarte. Auf eine Anregung Försters geht die Errichtung des Potsdamer Astrophysikalischen Observatoriums zurück. Mit dessen Gründung im Jahr 1874 wechselte Spörer aus dem Schuldienst an das Observatorium in Potsdam. Im Jahr 1882 wurde er zum Mitglied der Leopoldina gewählt.[1]
Nach langjähriger Tätigkeit als „1. Observator“ ging Spörer 1894 in den Ruhestand und verstarb nur ein Jahr später. Seine Wirkungsstätte trägt heute den Namen „Spörer-Turm“.
