1820年戴维获悉班克斯爵士（SirJosephBanks)得病，后者在戴维出生以前就担任英国皇家学会主席，戴维立即赶回伦敦。班克斯逝世以后，竞选皇家学会主席的显然只有二个人，一个是戴维；另一个就是武拉斯顿(WilliamHydeWellaston)。戴维坚信在竞选中一定能够获胜，而武拉斯顿则在临选举前夕宣布退出竞选，于是戴维就在1820年当选为英国皇家学会主席，而且在1820—1827年期间一直担任此职。从此以后，皇家学会变得更加生气勃勃，吸引了大量科学家，戴维希望这些同事都要尽力，并希望从英国政府从得到最大的支持。还建议大不列颠博物馆效法巴黎的自然历史博物馆，不仅供大家参观，也要成为研究中心。
皇家学会要求了解引起船舶的铜底壳腐蚀的原因，戴维又开始研究这一课题，发现如果用电正性更强的金属片(称之为保护层)固定在铜片上，铜就不会再被海水腐蚀了。但是在试验过程中，海生物、植物紧紧地粘附在保护层上，使船舶行驶受到严重的阻力，所以这项研究始终没有成功。
15岁以后，由于家境贫困，戴维开始辍学，走上了自学成才的道路。1795年他到彭赞斯镇的外科医生兼生理学家波拉斯(BinghamBorlase）处当学徒，在那里，戴维利用现成的药品和仪器开始进行化学实验的训练。1797年戴维阅读了尼科尔森(WilliamNicholson)写的《化学锌典》和拉瓦锡(AntoineLaurentLavoisier）的名著《化学基础》，大大地丰富了他的化学知识。在这一时期他结识了蒸气机的发明者詹姆斯·瓦特(JamesWatt)的儿子格利高利·瓦特(GregoryWatt）以及后来继戴维任过英国皇家学会主席的吉迪(DaviesGiddy)，他允许戴维利用他的图书，还介绍戴维到克利夫顿的博莱斯家族所拥有的十分完备的图书室中阅览，使戴维有机会进行广泛的涉猎，为以后的发明创造打下了坚实的基础。
除了农业化学，戴维还继续研究电的化学作用问题。关于这个问题，戴维在克利夫顿有一定成果，他通过继续研究写出了《关于电的某些化学作用》一书。当他以这份材料在皇家学会作了报告以后，闻所未闻的消息传出来了——电在化学中会发生作用！戴维是位伟大的发明家。于是戴维以自己的成就赢得了更高的声望。
随之戴维又在实验中发现了两种新的金属。他发现新的金属钾和钠非常活泼，反应能力极强。在多次反复的各种方式的实验中，戴维不幸受伤，脸上的伤口结疤后，一只受伤的眼睛却失明了。损失是惨重的，但已经证实，从苏打和碳酸钾中可以提取两种不同的金属钾和钠。这两种金属都是柔软的，比水轻，能同水发生激烈的反映，产生火焰。
他们的研究工作几乎延续了整整一年。他们想到用一些细的管子，把维持矿灯燃烧所需要的空气通过细管子引进灯内，然后再通过这些细管子把瓦斯排出灯外。当管子细到一定程度矿井中即使存在这种爆鸣气，也不会由于它的存在并与灯焰接触而引起爆炸。他们反复观察了使用不同管子时火焰大小的变化，进行了一系列系统的实验。1816年初，终于设计成功了一种安全矿灯。
这种矿灯很有效。戴维用一种网眼很小的金属网子代替了矿灯的玻璃罩，这样，火焰不会外露烧到瓦斯，而瓦斯却可以从孔中自由通过。很快，这种灯就在煤矿中广泛使用了，从此矿工们摆脱了井下一种致命的威胁。
由于发明设计了这种安全矿灯，戴维获得了朗福德勋章。
1820年，戴维当选为英国皇家学会主席。1826年12月20日，戴维当选为彼得堡科学院名誉院士。
戴维的研究虽然涉及到各个方面，但他一直没有放松研究的是电，因为在当时有关电的一些现象还没有得到圆满的解释，电的本质还没有明确的研究结果，必须进行不断地反复实验。他和法拉弟、丹麦著名物理学家奥斯特等科学家虽已有一定的成果，但仅仅是开始，因此戴维几乎一生不间断地锲而不舍地探索电的秘密。戴维有一个专门研究电的现象的实验室，里面有各种各样的计量仪器，测量物体导电性能的特殊器皿和其他仪器。
“导体对电流产生的电阻因导体的不同而异，而电阻可以作为导体物质的附加的特性。”戴维总结了长期实验的结果。而法拉弟又提出了异议，他说：“毫无疑问，电阻存在着差别，但是，目前我还看不出它的规律性。”戴维认为：“的确，对各种不同的物质作出概括，是很复杂的。但是，对单一物质说来，问题的解决就简单得多了。我们已获得这方面的某些资料。”于是，法拉第走到桌边，写了好几张密密麻麻的数字，充分地证明了他们所研究的物质的电阻，取决于导体的长度和横截面。温度上升时，电阻会随之加大。