Gilbert fue el médico de la Corte de la Reina Isabel de Inglaterra, la cual le concedió una pensión para que pudiera continuar con su investigación. A pesar de que le gustaba mucho la astronomía, tenía un interés especial por el magnetismo y la electricidad.

Extendió la obra de Petrus Peregrinus para demostrar que la fuerza y alcance de un piedra imán uniforme era proporcional a su tamaño. Infirió a partir de las orientaciones en las que se colocaban los imanes respecto a la Tierra, que ésta última era en sí misma un gran imán con sus polos en los polos geográficos. Confirmó esto demostrando que el mineral de hierro estaba imantado según la dirección en la que se encontraba la Tierra.

Una de sus teorías fue la del efluvio, ya que según él, si había alguna acción magnética a distancia era porque existía un efluvio, material responsable de ella. Esta teoría le sirvió para explicar al atracción por la Tierra de los cuerpos que caen, siendo en este caso la atmósfera el efluvio.

También atribuyó la rotación diaria de la Tierra a la energía magnética, y los movimientos ordenados del Sol y de los planetas a la interacción de sus efluvios.