Бунзен изучил также электрохимические процессы. Он заменил угольными пластинами дорогие электроды гальванических элементов, изготовлявшиеся ранее лишь из благородных и полублагородных металлов, а также создал угольно-цинковый элемент. При помощи новых элементов Бунзен получил путем электролиза расплавленных солей довольно большие количества магния (1862 г.) и алюминия (1854 г.). Это легло в основу металлургии легких металлов.
Бунзен изучал и другие свойства легких металлов. Он исследовал свечение горящего магния и связанные с этим фотохимические явления. Проведенный Бунзеном вместе с его учеником Роско синтез хлористого водорода из элементов стал примером мастерской экспериментальной работы. В 1862 г. авторы установили количественные закономерности фотохимических процессов, которые были сформулированы в законе, получившем впоследствии их имена - закон Бунзена-Роско. Этот закон был использован в фотографии, когда следовало определить, например, зависимость времени освещения от яркости предмета. Совместными исследованиями Бунзена и Роско была основана измерительная фотохимия.
Бунзен был равнодушен к обилию почестей, выпавших на его долю. В признание научных заслуг Бунзена по предложению В. Оствальда Общество электрохимии и физической химии было переименовано в Немецкое общество электрохимии и физической химии имени Бунзена.
Роберт Бунзен был всегда готов помочь людям, отличался свободомыслием и благородством поступков. Он - один из последних великих исследователей и педагогов XIX в.- сделал выдающиеся открытия на благо человечества. Его ученик Тиндаль говорил, что Бунзен ближе всего подходит к идеалу преподавателя высшей школы.