人物貢獻
發明氣壓計
托裏拆利的首要發明是水銀氣壓計。
當時學術界對空氣是否有重量和真空是否可能存在的問題還認識不清，主要是受亞里士多德思想的遺留影響，認爲“世間萬物之中除了火和空氣以外均有各自的重量。”並堅持自然界“害怕真空”的說法。伽利略對此說法表示懷疑，他說：“我們不能相信亞里士多德所說的那樣，僅僅認爲某物是輕的，某物是重的，而應當認識到所有的物體都有其各自的重量，只不過各有重量大小不同和質地疏密之分而已。”“如果人們憑感覺和理解都還不能認識到真空的存在，那麼憑感覺和理解又如何能否認真空的存在呢?”伽利略曾發現，抽水機在工作時，不能把水抽到10米以上的高度，他把這一現象歸結爲水柱受不了它本身重量之故，再找不到合理滿意的解釋。
托裏拆利堅決贊同伽利略的關於空氣有重量和真空存在的說法。在總結前人理論和實驗的基礎上，托裏拆利進行了大量的實驗，實現了真空，驗證了空氣有重量的事實，否定了伽利略的關於真空力的說法。
大約在1641年，一位著名的數學家、天文學家貝爾提曾用一根10米多長的鉛管做成了一個真空實驗。托裏拆利受到了這個實驗的啓發，想到用較大密度的海水、蜂蜜、水銀等做實驗。他選用的水銀實驗，取得了最成功的結果。他將一根長度爲1米的玻璃管灌滿水銀，然後用手指頂住管口，將其倒插進裝有水銀的水銀槽裏，放開手指後，可見管內部頂上的水銀已下落，留出空間來了，而下面的部分則仍充滿水銀。爲了進一步證明管中水銀面上部確實是真空，托裏拆利又改進了實驗。他在水銀槽中將其水銀面以上直到缸口注滿清水，然後把玻璃管緩緩地向上提起，當玻璃管管口提高到水銀和水的界面以上時，管中的水銀便很快地瀉出來了，同時水猛然向上竄管中，直至管頂。由此可見，原先管內水銀柱以上部分確實是空無所有的空間。之前水銀柱和現在的水柱都不是被什麼真空力所吸引住的，而是被管外水銀面上的空氣重量所產生的壓力托住的。托裏拆利的實驗是對亞里士多德的力學的最後致命打擊，於是有些人便妄圖否定托裏拆利的研究成果，提出玻璃管上端內充有“純淨的空氣”，並非真空。大家各抒已見，衆說紛壇，引起了一場激烈的爭論。爭論一直持續到帕斯卡的實驗成功證實托裏拆利的理論後才逐漸統一起來。
托裏拆利在實驗中還發現不管玻璃管長度如何，也不管玻璃管傾斜程度如何，管內水銀柱的垂直高度總是76釐米，於是他提出了可以利用水銀柱高度來測量大氣壓，並於1644年同維維安尼合作，製成了世界上第一具水銀氣壓計。這個發現使他的名望永存，而真空測量的單位託就是用他的名字來命名的。
托裏拆利定律
托裏拆利還發現了托裏拆利定律，這是一個有關流體從開口流出的流速的定律，即水箱底部小孔液體射出的速度等於重力加速度與液體高度乘積的兩倍的平方根。這後來被證明是伯努利定律的一種特殊情況。
當時，水力學權威卡斯德利認爲水流的速度跟孔到水面的距離成正比，且這一見解又得到伽利略的贊同，無人敢懷疑。托裏拆利爲弄清楚這一道理，認真地做了實驗，進行了仔細的測量。結果發現，從器壁小孔流出的水流的速度不是跟孔到水面的距離成正比，而是跟此距離的平方根成正比。水流初速度v與桶中水面相對於孔口高度差h的關係式爲v=A√h(A爲常數)。後人稱此式爲託氏的射流定律。約在他之後的一個世紀，丹尼爾·伯努利才得出v=√2gh的結果。托裏拆利後來又通過實驗證明了從側壁細孔噴出來的水流的軌跡是拋物線形狀。托裏拆利的這些發現，爲使流體力學成爲力學的一個獨立的分支奠定了基礎。
描述風的形成
托裏拆利是第一個用科學的方式描述風的人，他寫道：“風產生於地球上的兩個地區的溫差和空氣密度差。”
數學上的貢獻
托裏拆利也具有很高的數學造詣。他在數學方面最大的貢獻是進一步發展了卡瓦列裏的“不可分原理”，幫它走向後來牛頓和萊布尼茲所創立的微積分學。他在《幾何學文集》中提出了許多新定理，如：由直角座標轉換爲圓柱座標的方法，計算有規則幾何圖形板狀物體重心的定理。還成功地結合力學問題來研究幾何學。例如，他研究了在水平內的一定速度拋出物體所描繪的拋物線上作切線的問題，還研究了物體所描繪的拋物線的包絡線。他曾測定過拋物線弓形內的面積，拋物面內的體積以及解決了其他十分複雜的幾何難題。
托裏拆利還將卡瓦列裏的不可分原理以通俗易懂的方式寫得頗受廣大讀者歡迎，對不可分原理的普及起了推動作用。
