Foucault dokonał jednego z pierwszych pomiarów prędkości światła w powietrzu i w wodzie; zbudował pryzmat polaryzacyjny i fotometr; wprowadził technikę srebrzenia szkła odbijającego światło w teleskopie[3]. Był pionierem w dziedzinie fotografii astronomicznej[3]; przysłużył się również spektroskopii, badając widmo Słońca w zakresie podczerwonym. Odkrył też elektryczne prądy wirowe (zwane również prądami Foucaulta)[1] oraz ulepszył wiele urządzeń, np. lampę łukową czy cewkę indukcyjną[3].