Njegovo najpomembnejše delo je Tyndallov fenomen (pojav), sipanje svetlobe na najmanjših delcih. Če gre svetloba skozi koloidne raztopine (koloid je snov, ki je porazdeljena v drugi snovi v obliki mikroskopsko majhnih delcev), opazimo pojav motnosti v svetlobnem žarku, kar dokazuje, da koloidne raztopine niso homogeni, temveč binarni sistemi. Če svetlobni žarek, ki prehaja skozi koloidno raztopino, opazujemo skozi mikroskop pravokotno na žarek, opazimo nenehno premikajoče se svetle točke oziroma da se svetloba razpršuje na koloidnih delcih. Tyndall je z računom razložil tudi modrino neba. Sončna svetloba se siplje na prašnih delcih, ki so koloidne velikosti in jih je v ozračju vedno dovolj. Zaradi tega sipanja je tudi v senci dovolj svetlo - na svetu brez ozračja, na primer Mesecu, so sonce popolnoma črne. Prav svetloba modrega spektra je najmočneje sipana, zato tudi vidimo jasno nebo v tej barvi. Ko pa prehaja sončna svetloba skozi debelejšo plast ozračja (na primer ob sončnem zahodu), zlasti kadar je v ozračju posebno dosti prahu, se lahko siplje tudi že dovolj svetlobe z nekoliko večjo valovno dolžino, tako da dobi nebo zelenkast nadih. Sonce, ki ga vidimo v direktni, nesipani svetlobi, je oranžno ali celo rdeče. Tyndall je še dokazal, da je prah v ozračju vsaj delno sestavljen tudi iz mikroorganizmov. S tem je pojasnil, zakaj se na primer hranljive tekočine tako zlahka okužijo s sporami in se pokvarijo.