P:s intresse riktades främst mot experiment med luftpumpar samt undersökningar av ångtryck och det atmosfäriska lufttrycket. Han konstruerade bl.a. Papins gryta, förebilden för en autoklav eller tryckkokare, och föreslog 1687 konstruktionen av en ångmaskin som utnyttjar det atmosfäriska trycket. P. spekulerade även över förbränningsmotorn i form av en motor