Sturgeon desde muy joven fue autodidacta y se dedicó a la investigación. Estudió física por la noche mientras trabajaba en Woolwich.
Fue un gran físico e inventor ya que construyó en 1825 el primer electroimán y realizó el primer motor eléctrico práctico.

Su primer electroimán simplemente fue un trozo de hierro de 200g envuelto en una bobina por la que circulaba corriente. Tenía la potencia suficiente para levantar pesos de hasta 4 Kg. y era regulable. Esto supuso el inicio de la creación de máquinas eléctricas controlables, que a su vez esto dio lugar a la invención del telégrafo, motor eléctrico y más aparatos base de la tecnología moderna. En 1832 inventó  el conmutador para motores eléctricos y en 1836 inventó el primer galvanómetro de bobina giratoria, usado para detectar y medir la corriente eléctrica.

Su principal invento, el electroimán, fue exhibido en Londres, y allí fue donde recibió la medalla de plata de la Royal Society of Arts y se promovió su uso. Continuó inventado máquinas electromagnéticas, y se dedicó hasta su muerte a dar conferencias ambulantes.

Hoy en día el electroimán se usa en muchas situaciones en las que se quiere generar un campo magnético rápidamente. Se usan en interruptores, embragues, frenos, raíles, grúas, trenes de levitación magnética, motores lineales, etc. Es la base del funcionamiento de los motores eléctricos para producir campos magnéticos giratorios.