Несмотря на занятость государственными делами, Герике на протяжении всей жизни интересовался естественными науками. Еще со студенческих лет его волновала проблема «пустого пространства». Размышляя над ней, он решил на опыте проверить возможность создания пустоты (вакуума), что привело его к изобретению воздушного насоса (1650). В 1654 он продемонстрировал с его помощью существование давления воздуха (знаменитый опыт с «магдебургскими полушариями»), определил его плотность, показал, что звук не распространяется в пустоте, что животные в безвоздушном пространстве гибнут и т.д. В 1660 создал одну из первых электростатических машин. Это был шар из серы размером с мяч средней величины, насаженный на железную ось, при касании которого ладонями во время его вращения возникала электризация. С помощью этого прибора Герике обнаружил электростатическое отталкивание, электрическое свечение (наэлектризованный серный шар светился в темноте). Герике построил первый водяной барометр и использовал его для метеорологических наблюдений, изобрел гигрометр, сконструировал воздушный термометр, манометр. Будучи очень занятым человеком, он не мог сам описывать свои опыты. Это сделал за него профессор Вюрцбургской академии К.Шотт в нескольких книгах, вышедших в 1657–1664. Именно работы Герике побудили Бойля поставить опыты по исследованию свойств газов. Результаты своих исследований Герике опубликовал только в 1672 в сочинении Новые, так называемые магдебургские, опыты о пустом пространстве (Experimenta nova, ut vocantur, Magdeburgica de vacuo spatio, 1672).