Sabine war einer der führenden Geophysiker des 19. Jahrhunderts. Als Teilnehmer an zahlreichen Expeditionen in die Arktis und in die äquatorialen Regionen des Atlantischen Ozeans (1818-1823) sammelte er das erste Beobachtungsmaterial für das Studium der erdmagnetischen Verhältnisse. In der Folge hat er die Einrichtung erdmagnetischer Observatorien in Toronto, auf St. Helena und am Kap der Guten Hoffnung betrieben, die dem systematischen Studium der Variationen des Erdmagnetismus dienten. Als auswärtiger Sekretär (1845), Schatzmeister (1850), zuletzt Präsident der Royal Society (1861 bis 1871) und als Mitglied der Kommission für Maß und Gewicht (1868-1877) entfaltete er eine überaus fruchtbare organisatorische Tätigkeit auf dem Gebiet der sich rasch entwickelnden Geophysik.