Schwendener beschäftigte sich bei seinen Untersuchungen vor allem mit Themen wie dem Bau der Blattgelenke, dem Saftstieg in der Pflanze sowie der Blattstellung. Weiter konnte er zeigen, wie die charakteristischen Wandverdickungen der Schließzellen in enger Beziehung zur Funktion der Spaltöffnungen stehen. Schwendeners Untersuchungsergebnisse über den Bewegungsmechanismus der Spaltöffnungen (Amaryllideen-, Gramineen-Typ) sind noch heute in Schul- und Lehrbüchern der Botanik zu finden. Von Schwendener publiziert wurde u.a.: Ueber die periodischen Erscheinungen der Natur, insbesondere der Pflanzenwelt: nach den von der allgemeinen schweizerischen Gesellschaft für die gesammten Naturwissenschaften veranlassten Beobachtungen (1856); Ueber den angeblichen Protothallus der Krustenflechten (1860); Das Mikroskop: Theorie und Anwendung desselben. mit Carl Wilhelm von Nägeli (1867); Die Algentypen der Flechtengoniden (1869); Aus der Geschichte der Culturpflanzen (1872); Das mechanische Princip im anatomischen Bau der Monocotylen (1874); Über Spiralstellungen bei Florideen (1881); Über Bau und Mechanik der Spaltöffnungen (1882); Über das Winden der Pflanzen (1882); (1883): Die Schutzscheiden und ihre Verstärkungen (1883); Zur Theorie der Blattstellungen (1883); Untersuchungen über das Saftsteigen (1886); Die Spaltöffnungen der Gramineen und Cyperaceen (1889); Untersuchungen über die Orientirungstorsionen der Blätter und Blüthen (1892); Über den Öffnungsmechanismus der Antheren (1899).