Sabine nahm an mehreren Expeditionen teil, unter anderem an der Nordwestpassagen-Expedition 1818 von John Ross und James Clark Ross sowie der ebenfalls der Nordwestpassage geltenden Expedition (1819–1820) von William Edward Parry. Auf einer Expedition bestimmte er 1822 an verschiedensten Stellen des Atlantischen Ozeans die Länge des Sekundenpendels. Außerdem führte er umfangreiche Messungen des Erdmagnetfelds durch. 1852 entdeckte er den Zusammenhang zwischen Sonnenflecken und Schwankungen des Erdmagnetfelds.
Seit 1845 war Sabine auswärtiger Sekretär, seit 1850 Schatzmeister und von 1861 bis 1871 Präsident der Royal Society. Darüber hinaus war er auch von 1868 bis 1877 Mitglied der Kommission für Maße und Gewichte.
Sabine war Gründungsmitglied des 1823 gegründeten Athenaeum Club.
1819 benannte sein Bruder die Schwalbenmöwe(Xema sabini) nach ihm. Eine Insel vor der Ostküste Grönlands, auf der Sabine 1823 Pendelversuche ausgeführt hatte, heißt seit 1869 Sabine-Insel. Er ist auch Namensgeber des Sabine-Lands auf Spitzbergen. 1935 wurde der MondkraterSabine nach ihm benannt. Seinen Namen tragen auch der Mount Sabine und der Sabine-Gletscher in der Antarktis.
↑Holger Krahnke: Die Mitglieder der Akademie der Wissenschaften zu Göttingen 1751–2001 (= Abhandlungen der Akademie der Wissenschaften zu Göttingen, Philologisch-Historische Klasse. Folge 3, Band 246 = Abhandlungen der Akademie der Wissenschaften in Göttingen, Mathematisch-Physikalische Klasse. Folge 3, Band 50). Vandenhoeck & Ruprecht, Göttingen 2001, ISBN 3-525-82516-1, S. 208.
