W Bristolu zajmował się głównie problemami ruchliwości jonów dodatnich, rozwijając techniki dokładnych pomiarów. W roku 1933 rozpoczął serię eksperymentów z promieniowaniem kosmicznym używając pionierskiej metody bezpośredniego zapisu zderzeń w emulsji światłoczułej. Skorzystał z tej samej metody badając energię neutronów – określał ją mierząc długości śladu pozostawionego przez proton rozpraszany na neutronie.
W trakcie badań, prowadzonych wspólnie z G. Occhialinim i C. Lattesem, odkrył nową cząstkę – pion, którego istnienie teoretycznie przewidział Hideki Yukawa.
Był od roku 1949 członkiem Royal Society. Za swoje osiągnięcia otrzymał m.in. Hughes Medal, Royal Medal, tytuły doktora honoris causa od University College Dublin, Uniwersytetu w Bordeaux, Uniwersytetu Warszawskiego, tytuł zagranicznego członka Akademii Nauk ZSRR.
W roku 1932 C.F. Powell ożenił się z Isobel Therese Artner, swoją asystentką. Mieli dwie córki.
Przypisy , Biographical, Nobel Lecture, December 11, 1950, The Cosmic Radiation
Linki zewnętrzne Philip Ball: Centenary of particle pioneer, „Nature” 5 grudnia 2003, doi:10.1038/news031201-7 Cecil Powell na: NNDB tracking the entire