Charles Maurain s'illustra par ses contributions à l’étude du magnétisme terrestre et de l’ionosphère. Il joua notamment un rôle important auprès des autorités françaises dans la promotion de la météorologie, des techniques aéronautiques et de la Transmission sans fil (TSF). Il a publié entre autres sur le ferromagnétisme, les états physiques de la matière et l'ionisation atmosphérique.
1919-1921: Directeur adjoint des recherches scientifiques et industrielles et des inventions.
1921: Professeur titulaire de physique du globe à la Sorbonne et professeur au Conservatoire national des arts et métiers. Il obtient avec Edmond Rothé la création des instituts de physique du globe (il dirigera celui de Paris jusqu'en 1941), sur les modèles des observatoires astronomiques.
Les actions mécaniques des tremblements de terre (1931)
Anomalies du champ magnétique terrestre en France (1931)
Notice sur la vie et les travaux de Henri Andoyer (1930)
Sur la vitesse de propagation des ondes sismiques superficielles (1929)
Nouveau réseau magnétique de la France au 1er janvier 1924 (1929)
Sur l'enregistrement de la radiation solaire à l'Observatoire du Parc-Saint-Maur (1927)
Notice sur les travaux scientifiques de Charles Maurain (1925)
Physique du globe (1923)
Études sur les surfaces, la résistance de l'air, le vent, les tissus pour aéroplanes et les méthodes de mesure de la perméabilité des étoffes à ballon (1912)
Les recherches d'aérotechnique et la navigation aérienne (1912)
L'aviation (1910)
Les états physiques de la matière (1910)
Sur l'action de la torsion sur l'aimantation (1907)
Les détecteurs magnétiques et l'action des oscillations électriques sur l'aimantation (1907)
Étude et comparaison des procédés de réduction de l'hystérésis magnétique (1904)
Sur les cohéreurs à diélectrique solide (1904)
Sur une action magnétisante de contact et son rayon d'activité, sur les propriétés magnétiques de lames très minces de fer et de nickel (1902)
Propriétés des dépôts électrolytiques de fer obtenus dans un champ magnétique (1901)
Le magnétisme du fer (1899)
Recherches sur les écrans électromagnétiques et l'influence de la fréquence sur l'énergie dissipée dans l'aimantation (thèse de doctorat) (1898)[5]
Notice sur les travaux scientifiques de Charles Maurain, Archives de l'Académie des Sciences, Paris, 1929.
Jubilé de Charles Maurain, doyen de la Faculté des sciences, allocutions prononcées à la Sorbonne, le 20 juillet 1941, par Élie Cartan, Aimé Cotton et Émile Borel, 1941.