Il suo contributo più consistente fu notare che nel sistema di magnitudine introdotto dall'astronomo greco Ipparco le stelle di prima magnitudine erano circa cento volte più luminose delle stelle di sesta magnitudine, dunque la diminuzione di luminosità per ogni classe era nell'ordine della radice quinta di cento, che vale circa 2,512. Questo valore è utilizzato ancora oggi nella scala delle magnitudini.
Per adattarsi alla scala empirica di magnitudini stabilita fin dall'antichità fu infatti introdotta la seguente relazione matematica:
dove m sono le magnitudini delle stelle e L è la luminosità delle due stelle.
Nel 1868 e nel 1871 Pogson partecipò alle spedizioni per l'osservazione di due eclissi solari.
Nel corso della sua carriera scoprì un totale di otto asteroidi e di 21 stelle variabili. Fu direttore dell'Osservatorio di Madras per 30 anni, fino alla morte. Portano il suo nome un asteroide, 1830 Pogson, ed il cratere Pogson sulla Luna.
