Matematiğe çok küçük yaşta ilgi duymaya başlamıştır. 1656'da yazdığı De ratiociniis in ludo aleae adını taşıyan ve olasılık hesabını detaylı bir şekilde kapsayan ilk yapıtını yazdı. Açanlar ve açılanlar kuramını ortaya attı; burada eğrilik merkezlerini belirleyerek çevrim eğrisinin özelliklerini açıkladı, sarmaşık eğrisinde düzeltme yaptı ve zincir eğrisi problemini çözdü.
Huygens, bilimsel çalışmalarına astronomide başlar. Teleskopun daha yeni yeni kullanılmaya başlandığı bu dönemde gözlük camı yaparak yaşamını sürdüren Spinoza ile tanışarak güçlü bir teleskop elde etmeyi başarmıştır. Matematik ve astronomi ile ilgili yazdığı tezler René Descartes'in dikkatini çekmiştir.
1663'te ingiliz Kraliyet Bilim Akademisi üyeliğine seçilir ve törene gittiği Londra'da Newton'la tanışır. Newton tarafından ingiltere'de kalması yönünde bir istek gelsede, XIV. Louis'in çağrısı üzerine Fransa'ya gitmiştir.
Çalışmaları:
Huygens'in en bilinen icadı sarkaçlı saattir. 1657'de yaptığı saat oldukça dakikti. Huygens bu icadı, öncelikle denizcilikteki gereksinimi yüzünden ortaya koymuştu. Fakat sonuç tatmin edici olmamıştı. Yerçekiminin sarkaç üzerindeki etkisi gözden kaçırılmıştı. Saat, dünyanın merkezinden uzaklaştıkça sarkacın salınımı yavaşlıyor ve saat geri kalıyordu.
1665'te Huygens, Satürn'in uydusu olan Titan'ı keşfetmiştir. Titan o zamana kadar keşfedilmiş en büyük uyduydu. Satürn'ün halkaları ile ilgili çalışmalar yapan Huygens, Mars gezegeniyle de ilgilenmiş ve bir Mars gününün yaklaşık 24 saat olduğunu hesaplamış, gezegenle ilgili çizimlerde yapmıştır.
Orion takımyıldızını bulmuştur ve buradaki koyu bölge Huygens'in ismiyle anılmaktadır.
Pi sayısını 35 ondalığa kadar hesaplamış ayrıca Logaritmik eğrinin tanımını yapmıştır. Kare, koni gibi geometrik şekillerde hesaplamalar yapmıştır. Diferansiyel hesap üzerinde çalışmıştır. Bu hesabı Newton ve Leibnitz'den önceki dönemde en üst seviyeye getirmiştir. Daha sonra Paris'teyken Leibnitz'e matematik dersleri vermiştir. Sarmaşık eğrisi üzerinde düzeltmeler yapmış ve zincir eğrisi problemini çözmüştür. Çekme eğrisini tanımladı. Ayrıca sikloid eğrisini düz bir yolda sabit hızla yuvarlanan bir çemberin üzerindeki noktanın izlediği yol olarak tanımlamış özelliginin ise aynı yükseklikte cisimler içinde, üzerine konulan cisimlerin kayarak en kısa zamanda aşağı vardığı şekil olması olarak açıklamıştır.
