Năm 1898, Lowry ghi nhận sự thay đổi về luân chuyển quang học trên nitro-d-long não theo thời gian và phát minh ra thuật ngữ đột biến để mô tả hiện tượng này. Ông đã nghiên cứu những thay đổi trong luân chuyển quang học gây ra bởi các phản ứng xúc tác axit và cơ sở của các dẫn xuất camphor. Điều này dẫn đến năm 1923 để xây dựng định nghĩa proton của axit và bazơ, bây giờ được gọi là Thuyết axit-bazơ Brønsted-Lowry, độc lập với tác phẩm của Johannes Nicolaus Brønsted.[3][4] Lowry xuất bản vài trăm bài báo và một vài cuốn sách. 1935 chuyên khảo của ông về "quang điện Rotatory" (1935) từ lâu đã được coi là một công việc tiêu chuẩn về đề tài này.