
威爾金森主要從事有機金屬化學的研究。1951年發表了合成二茂鐵的論文。後來通過化學方法和物理方法的綜合研究,以及X射線結構分析,證明了二茂鐵是一個具有夾心麵包式結構的化合物,一個鐵原子位於兩個茂基之間,兩個茂基的五碳平面環互相平行。此後又合成了二苯鉻Cr(C6H6) 2,接著又製得4個碳的、7個碳的以至8個碳的環烯烴與過渡金屬離子形成的π夾心絡合物。以二茂鐵為代表的有機金屬化合物的合成,進一步打破了劃分無機和有機化學的舊界限,因而引起人們的廣泛研究。他並於1964年發現了威爾金森催化劑。威爾金森因製得以二茂鐵為代表的一系列夾心絡合物,發展了有機金屬化學而與E.O.費歇爾共獲1973年諾貝爾化學獎 。他還獲得法國化學會拉瓦錫獎章和美國化學會無機化學獎等。