Etter fullført utdanning tok han ut på en reise til den sørlige halvkula for å studere den sørlige stjernehimmelen, med St. Helena som base. I 1679 utga han så sin Catalogus Stellarum Australium med 341 sørlige stjerner. Denne store utvidelsen av stjernekartet førte til at han av samtiden ble sammenlignet med den store Tycho Brahe. Han fikk en Master of Arts-grad ved Oxford og ble medlem av Royal Society.
Under sin store ekspedisjon hadde Halley også gjort atmosfæriske registreringer, og i 1686 publiserte han en avhandling om passatene og monsunvinder. I denne slo han fast at soloppvarming er årsak til atmosfæriske bevegelser. Det var også Halley som viste sammenhengen mellom lufttrykk og høyde over havet.
Halley giftet seg og bosatte seg i Islington. Her brukte han det mesteparten av tiden på observasjoner av månen, men han var også opptatt av problemer omkring tyngdekraften. Ett av problemene som tiltrakk seg Halleys oppmerksomhet, var beviset for Keplers lover. I august 1684 dro han til Cambridge for å diskutere dette med Isaac Newton – bare for å oppdage at Newton hadde løst problemet, men uten å publisere noe. Han overtalte da Newton til å begynne å skrive sin Philosophiæ naturalis principia mathematica. Principia ble utgitt på Halleys kostnad i 1687, og er blitt ett av de store gjennombrudd i vitenskapshistorien.
I 1693 utga Halley en artikkel om livrenter som skulle få stor betydning for utviklingen av aktuarfaget, og som tillot den britiske regjeringa å begynne å selge livrenter basert på en korrekt pris i forhold til kjøperens alder. I denne studien benyttet Halley seg av statistikk fra byen Breslau, som var kjent for å ha særlig gode registreringer av befolkningens levealder. Halleys metode for å konstruere levealdertabeller for Breslau regnes i dag for et av de tidlige høydepunkt i demografien.
I 1690 fikk Halley i oppdrag å gjøre målinger av jordens magnetfelt. Han tok derfor ut på en ny, stor ekspedisjon med HMS «Paramore» som varte i to år og tok han over det meste av Atlanterhavet mellom 52°N og 52°S. Resultatene ble framlagt i 1701 i General Chart of the Variation of the Compass. Dette er den første kartleggingen i sitt slag, og den første der det ble brukt isogoner – også kalt Halley-linjer.
Halleys komet: I 1703 ble Halley utnevnt til professor i geometri ved Oxford. Her begynte han å gjøre beregninger på kometbaner, og i Synopsis Astronomia Cometicae (1705) slo han fast at kometobservasjonene i 1456, 1531, 1607 og 1682 gjaldt samme komet, og regnet ut at den ville komme tilbake i 1758. Da dette viste seg å slå stikk, fikk den navnet Halleys komet.
Halley gjenopptok Jeremiah Horrocks' arbeider med å bestemme avstandene i solsystemet ved hjelp av planetpassasjer. Han hadde selv observert en merkurpassasje i oktober 1677. I 1716 kom han med forslag til et presisjonsinstrument for slike målinger, som kom til anvendelse under den neste venuspassasjen i 1761.
I 1720 ble Halley utnevnt til Astronomer Royal, en stilling han hadde til sin død. Han ligger gravlagt ved St. Margarets kirke i Lee i Sørøst-London.
An estimate of the degrees of the mortality of mankind, drawn from curious tables of the births and funerals at the city of Breslaw; with an attempt to ascertain the price of annuities upon lives, 1693
General Chart of the Variation of the Compass, 1701
Synopsis Astronomia Cometicae, 1705
Referanser
^Encyclopædia Britannica Online, Encyclopædia Britannica Online-ID biography/Edmond-Halley, besøkt 9. oktober 2017[Hentet fra Wikidata]