При изучении кристалла, подвергаемого все увеличивающейся нагрузке, было установлено, что, как только последняя перейдет определенный предел, кристалл распадается на отдельные блоки, повернутые друг относительно друга, но составляющие одно прочное целое. Эти повороты происходят вдоль определенной плоскости. Было замечено, при какой нагрузке начинаются сдвиги и повороты частей кристалла. Оказалось, что, чем выше температура, тем меньше эта нагрузка. Изучая вопрос о механической прочности твердых тел, Иоффе показал, что она зависит от состояния поверхности образца. Наличие на поверхности тел незаметных глазу трещин в сотни раз снижает прочность на разрыв, который начинается с маленькой трещины, а затем ведет к разрушению материала.

В опытах шар из каменной соли, обладающий малой прочностью на разрыв, помещали в воду, в которой поверхностный богатый трещинами слой шара растворялся; затем его бросали в расплавленный свинец. При этом внутри кристалла возникали большие напряжения, значительно большие обычного предела прочности, но образец не разрушался. Эти результаты позволили разработать новые методы повышения прочности твердых тел. Все работы по изучению пластических деформаций, сделанные другими учеными, только уточняли эти данные отдельными деталями.

В 1910–1911 годах А. Ф. Иоффе изучал катодные лучи и доказал наличие вокруг них магнитного поля. Эти опыты подтвердили, что катодные лучи являются потоком электронов. Эксперименты одновременно завершили целую серию работ Фарадея, Максвелла, Роуланда, Эйхенвальда по установлению единого происхождения магнитного поля. Еще в 1883 году Герц безуспешно пытался доказать, что катодный пучок эквивалентен току. А. Ф. Иоффе впервые преодолел трудности этого эксперимента и не только обнаружил, но и измерил магнитное поле катодных лучей.

В 1912–1913 годах, решив изучить квантовую природу света, Иоффе поставил очень тонкий эксперимент. Он облучал рентгеновскими лучами пылинку, уравновешенную между пластинками конденсатора, и обнаружил, что вылет одного электрона из пылинки происходит только после поглощения ею одной порции излучения (фотона). Этот опыт, вошедший позже во все учебники физики, непосредственно подтвердил квантовый характер излучения.

Многие годы своей жизни А. Ф. Иоффе посвятил изучению полупроводников. «Можно смело сказать, что полупроводники призваны сделать революцию в технике производства, равную по значению той революции, которую совершило расщепление атомного ядра», – писал ученый. Благодаря работам Иоффе полупроводники прочно вошли в нашу технику и быт. Абрам Федорович Иоффе обнаружил большое влияние химических примесей на электрические свойства полупроводников. Было показано, что возможны два рода электропроводности полупроводников – электронная и дырочная. Первая связана с избытком электронов, которые вносятся в кристаллическую решетку атомами примеси, другая – с недостатком электронов, с «дырками». Комбинируя вещества с различными механизмами электропроводности, можно получить полупроводниковые выпрямители и усилители. В дальнейшем ученый разработал методы очистки полупроводников от вредных примесей и получения сверхчистых полупроводников, содержащих лишь десятимиллионные доли процента вредных примесей.

Абрам Федорович Иоффе (1880-1960)