Исследование фотоэффекта доставило Столетову мировую известность. Столетов показал также
возможность применение фотоэффекта на практике.
В докторской диссертации «Исследование о функции намагничения мягкого железа» он разработал метод исследования ферромагнетиков и установил вид кривой намагничения. Эта работа широко использовалась на практике при конструировании электрических машин. Много сил отдал Столетов развитию физики в России.