Cavendish werkte een uitgebreide theorie van elektriciteit uit. Evenals zijn theorie over warmte was deze theorie wiskundig van vorm en gebaseerd op nauwkeurige kwantitatieve experimenten. In 1771 publiceerde hij een vroege versie van zijn theorie, gebaseerd op een expansieve elektrische vloeistof die druk uitoefende. Hij toonde aan dat als de intensiteit van de elektrische kracht omgekeerd evenredig was met de afstand, de elektrische vloeistof die groter is dan die welke nodig is voor elektrische neutraliteit, aan het buitenoppervlak van een geëlektriseerde bol zou liggen; en hij bevestigde dit experimenteel. Cavendish bleef na dit eerste artikel verder werken aan elektriciteit, maar hij publiceerde niets meer over dit onderwerp.

Cavendish’s elektrische en chemische experimenten waren, net als die op het gebied van warmte, begonnen toen hij nog bij zijn vader woonde, in een laboratorium in hun Londense huis. Lord Charles Cavendish overleed in 1783 en liet bijna zijn gehele, zeer aanzienlijke vermogen na aan Henry. Na de dood van zijn vader kocht Henry een ander huis in de stad en ook een huis in Clapham Common, ten zuiden van Londen. Het huis in Londen bevatte het grootste deel van zijn bibliotheek, terwijl hij de meeste van zijn instrumenten in Clapham Common bewaarde, waar hij ook de meeste van zijn experimenten uitvoerde. Het beroemdste van die experimenten, gepubliceerd in 1798, was het bepalen van de dichtheid van de aarde. Zijn apparaat om de wereld te wegen was een modificatie van de torsiebalans van de Engelsman John Michell. De balans had twee kleine loden kogels die aan de arm van een torsiebalans hingen en twee veel grotere, stilstaande loden kogels. Cavendish berekende de aantrekkingskracht tussen de kogels uit de trillingsperiode van de torsiebalans, en vervolgens gebruikte hij deze waarde om de dichtheid van de aarde te berekenen. Het buitengewone aan het experiment van Cavendish was de eliminatie van elke foutenbron en elke factor die het experiment kon verstoren, en de precisie waarmee een verbazingwekkend kleine aantrekkingskracht werd gemeten, slechts 1/50.000.000 van het gewicht van de loden kogels. Het resultaat dat Cavendish behaalde voor de dichtheid van de aarde ligt binnen 1 procent van het thans aanvaarde cijfer. De combinatie van zorgvuldigheid, nauwkeurige experimenten, zorgvuldig aangepaste apparatuur en fundamentele theorie draagt Cavendish’s onmiskenbare handtekening.

Cavendish’s elektrische verhandelingen uit de Philosophical Transactions of the Royal Society of London zijn herdrukt, samen met de meeste van zijn elektrische manuscripten, in The Scientific Papers of the Honourable Henry Cavendish, F.R.S. (1921). Cavendish bleef actief in de wetenschap en gezond van lichaam bijna tot het einde.

Trevor H. Levere