Zajmował się historią języka polskiego, etnografią, lituanistyką. Szczególnym jego zainteresowaniem cieszyły się dialekty polskie na Śląsku Cieszyńskim; prace Bystronia poświęcone tej tematyce miały później znaczenie w debacie o polskości tych ziem. Zbierał pieśni ludowe ze Śląska Cieszyńskiego, badał także gwary słoweńskie oraz zabytki języka niemieckiego. W 1894 przygotował wydanie dzieła Historye rzymskie (Gesta Romanorum). Współpracował z pismami „Gwiazdka Cieszyńska” i „Slovansky Sbornik”.
W 1894 został członkiem korespondentem AU; należał także do Poznańskiego Towarzystwa Przyjaciół Nauk (1887 członek korespondent) oraz Towarzystwa Literackiego w Tylży. Ożenił się z Marią, córką Andrzeja Cinciały, etnografa i śląskiego działacza społecznego; z tego małżeństwa urodził się syn Jan Stanisław (1892–1964), socjolog, historyk kultury i literatury, folklorysta.
Pochowany został na Cmentarzu Rakowickim w Krakowie, w kwaterze 40Karolina Grodziska-Ożóg, Cmentarz Rakowicki w Krakowie (1803–1939), wyd. II, Wydawnictwo Literackie, Kraków 1987, s. 101.