Труды по физике низких температур и сверхпроводимости. Исследовал эффекты при низких тнмпературах, сверхпроводимость магнетиков, достиг рекордно низкой температуры 0,0002 К. В 1915 совместно с А. Эйнштейном экспериментально обнаружил и теоретически объяснил явление, заключающееся в том, что тело при намагничивании вокруг некоторой оси приобретает около нее вращательный импульс, пропорциональный намагниченности (эффект Эйнштейна - де Гааза). В 1930 вместе с Л.В. Шубниковым открыл при низких температурах зависимость зависимость  электрического сопротивления висмута от обратной величины магнитного поля (эффект Шубникова - де Гааза), а в 1931 с П. ван Альфвеном - зависимость магнитной восприимчивости металлов от напряженности магнитного поля (эффект де Газа - ван Альфвена).