Наиболее известным трудом Гейлса является «Статика растений» (1727), в котором подведены итоги его многолетних экспериментов в области физиологии растений. Гейлс полагал, что всасывание воды через корень и передвижение ее по растению происходит в результате действия капиллярных сил пористого тела. Он обнаружил корневое давление, а в наблюдениях над испарением растений — засасывающее действие листьев в этом процессе. Таким образом, Гейлс установил нижний и верхний концевые двигатели, обусловливающие передвижение воды в растении снизу вверх. Большое колличество опытов было поставленно для изучения транспирации. Измерив время, проходящее с момента всасывания воды корнями до ее испарения через листья, Гейлс расчитал скорость движения воды в растении. Он определил также количество воды, испаряемой за день растением или отдельной веткой. Измерял интенсивность транспирации растений с листьями и без них, в различные часы дня и в разное время года, у листьев нежных и кожистых, у освещенных и затененных. Гейлс также первым обратил внимание на избирательную способность корней растений поглощать те или иные минеральные вещества из грунта. Ученый одним из первых высказал догадку, что одним из источников накопления твердых растительных веществ является воздух и свет. Гейлс пытался исследовать обмен газов, происходящий в процессе жизнедеятельности растения, но до открытия процесса фотосинтеза было далеко, потому что ученые в то время еще не могли различать газы, входящие в состав воздуха.
В 1733 году вышел труд Гейлса "Гемостатика", в котором были обобщены результаты опытов Гейлса по изучению кровообращения различных животных.