Legismertebb az elektrolitos disszociáció elméletéről, mely szerint az elektrolitok - bizonyos anyagok, melyek vízben oldva vezetik az elektromosságot - akkor is elektromosan töltött részecskékre, vagyis ionokra különülnek, azaz disszociálnak, ha az oldaton át nem folyik áram. Ma is leggyakrabban idézett eredménye a nevét viselő Arrhenius-egyenlet, amely összefüggést állapít meg a hőmérséklet és a kémiai reakciók sebességi koefficiensei között. A fizikai kémia mellett a természettudományok más területein is tevékenykedett; egyebek mellett tőle származik az üvegház hatás problémája és elnevezése. (Schiller Róbert)