В 1875 г. Винклер, использовав работы английского ученого П. Филлипса, проведенные в 1831 г., начал изучение каталитического окисления двуокиси серы в трехокись. Аналогичные опыты проводились ранее Вёлером и Дёберейнером. Винклеру удалось внедрить результаты этих экспериментов в промышленное производство в широком масштабе. Уже с 1879 г. начали работать лотковые металлургические печи по предложенному Винклером методу. В этом методе катализатором служила платина, нанесенная на асбест: двуокись серы и кислород воздуха брались в стехиометрических соотношениях. Но хотя в лаборатории Винклера выход трехокиси серы по этому способу достигал 78%, в промышленном варианте выход продукта был низким. Только Кничу удалось сделать контактный способ получения серной кислоты экономически выгодным.
В 1900 г. на съезде Объединения немецких химиков Винклер выступил с обобщающим докладом о промышленном синтезе серной кислоты, где он проанализировал результаты, полученные Кничем. Из-под пера Винклера вышло сто двадцать пять статей, причем лишь в немногих были соавторы - его сотрудники. Ученый: старался проводить исследования самостоятельно.
Винклер был одним из тех ученых, кто развивал лучшие научные традиции своей родины. Зачастую в наши дни неверно рассматривают Винклера лишь как представителя консервативного описательного направления в химии или только как химика-минералога. Напротив, Винклер был представителем той прогрессивной части немецких естествоиспытателей, которые делали глубокие выводы, определяющие направления развития технологии на основании результатов научных исследований, и твердо придерживались философской концепции о возможности познания материального мира. Винклер писал в своих «Сообщениях о германии»: «Поскольку невозможно представить более убедительного доказательства правильности учения о периодичности элементов, чем обнаружение гипотетического до этого времени экасилиция, этот элемент по существу означает нечто большее, чем просто подтверждение смелой научной теории. Его обнаружение явилось блестящим расширением поля зрения в химии, мощным шагом вперед в овладении сокровищницей знаний». В докладе, прочитанном 10 мая 1886 г., Винклер протестовал против желания шовинистически настроенных ура-патриотов времен правления Бисмарка считать название нового элемента «германий» проявлением националистических взглядов ученого. «В соответствии со своими свойствами германий располагается в ряду элементов рядом с галлием, и они мирно соседствуют друг с другом во все времена,-писал Винклер.-Если мне будет позволено несколько перефразировать крылатое выражение Наполеона, причем смысл изменится по существу лишь незначительно, я хочу мои сообщения закончить словами: «Наука является согласием».
В Германской Демократической Республике заслуги Винклера получили большое признание: в 1954 г. была учреждена специальная медаль Клеменса Винклера, которой награждаются ученые за особо ценные достижения в области неорганической химии.