Fabry 1894-ben lett a Marseilles-i Egyetem munkatársa. Kezdetben a fényinterferenciát tanulmányozta, ebben alapvető eszköze volt az Alfred Pérot-val együtt 1896-ban megalkotott Fabry-Pérot-féle interferométer. Ezt az eszközt sokan használták a fény hullámhosszának mérésére és hasonló feladatokra. Fabry a Nap és a csillagok fényének színképét tanulmányozta a műszerrel, ennek során kimutatta, hogy a magas légköri ózonréteg kiszűri a Nap ultraibolya sugárzását.
Fabry 1921-ben lett a Sorbonne fizikaprofesszora, később
a párizsi Institut d'Optique első igazgatója volt.
Művei közé tartozik a Les applications des interférences
lumineuses (Az optikai interferencia alkalmazásai; 1923)
és a Physique et Astrophysique (Fizika és asztrofizika;
1935).