W 1941 otrzymał tytuł szlachecki.
Badania naukowe W roku 1924 wraz z nowo przybyłym z Nowej Zelandii studentem BarnettemBiografia Barnetta . rozpoczął badania propagacji fal radiowych dochodzących z nowo powstałej radiostacji. Swój eksperyment badacze przeprowadzili 11 grudnia 1924.
Już na długo przed rozpoczęciem eksperymentów Appletona podejrzewano istnienie warstwy w górnej atmosferze, która miała właściwości pozwalające jej na odbijanie fal radiowych – taką teorię w 1902 niezależnie od siebie opublikowali Oliver Heaviside i A. E. Kelly.
W trakcie swoich eksperymentów Appleton zaobserwował, że sygnał radiowy na częstotliwości fal średnich odbierany w odległości około 160 km od nadajnika różni się w zależności od pory dnia. Appleton wysunął hipotezę, iż spowodowane to było faktem, że w rzeczywistości odbierano dwa sygnały radiowe – jeden poruszający się po powierzchni Ziemi, a drugi odbity od jakiejś warstwy w górnej atmosferze, co powodowało interferencję sygnałów przy ich odbiorze i wprowadzało do nich zakłócenia.