《光论》里面所涉及到的最重要的光学理论就是光波理论。他认为从波源发射出的子波中的每一点都可以作为子波的波源，每个子源波面的包洛面就是下一个新的波面。在此原理基础上，他发现了光的衍射、光的折射定律和反射定律，解释了光在光密介质中传播速度减小的原因，同时还画出了光进入冰洲石所产生的双折射现象图像，使人们对光的理解摆脱了只在视觉上的认识，推进了光学的发展。
惠更斯光的波动说，虽然预料了光的衍射现象的存在，也就是说它可以确定光波的传播方向，却不能确定沿不同方向传播振动的振幅，所以惠更斯原理只能说是人类对光学的一个近似的认识，直到后来菲涅耳对惠更斯的光学理论作出了发展和补充，创立了“惠更斯——菲涅耳原理”，才较好地解释了衍射现象，完成了光的波动说的全部理论。
在力学方面，惠更斯在伽利略研究的基础上对“碰撞”问题进行了研究，并在1669年提出解决了碰撞问题的一个法则——“活力”守恒原理，这一法则是动量守恒定律的雏形。在研究单摆的过程中他还提出了“离心力”的命题，这也就是后来的“离心力定律”，从而把几何学带进了力学研究的领域。在天文学方面，他因和其弟共同改造的望远镜而发现了土卫六和土星光环，分辨了猎户座星云所包含的恒星。
惠更斯的一生执着于科学研究，终生未婚，1695年7月8日在海牙逝世。
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