Wenckebach jest przede wszystkim pamiętany ze swoich prac w kardiologii. W 1899 r. przedstawił opis nieregularnych impulsów spowodowanych częściowym zablokowaniem przewodzenia przedsionkowo-komorowego, powodującym stopniowe wydłużenie czasu przewodzenia w tkance sercowej. Stan ten został określony jako „blok AV II stopnia”, a następnie nazwany „fenomenem Wenckebacha” i przeklasyfikowany na blok Mobitza typu I w pracy Mobitza z 1924 roku. Podobne zjawisko może wystąpić również w węźle sino-przedsionkowym, dając początek blokowi SA II stopnia typu I i jest to również znane jako blok Wenckebacha; oba te zjawiska mają jednak odmienne cechy w zapisie EKG.

Rytm zatokowy z ostrym zawałem dolnej części serca powikłany blokiem A-V typu I manifestuje się w postaci okresów Wenckebacha 5:4; wzajemność R-P/P-R.

Wenckebachowi przypisuje się opisanie pęczka środkowego układu przewodzącego serca, który łączy węzeł zatokowo-przedsionkowy z węzłem przedsionkowo-komorowym. Pęczek ten został nazwany pęczkiem Wenckebacha i jest również znany jako przewód środkowo-węzłowy. Wiązka Wenckebacha jest jedną z trzech dróg wewnątrzprzedsionkowych, pozostałe to „tylna droga wewnątrzprzedsionkowa” (droga Thorela) i „przednia droga wewnątrzprzedsionkowa” (niektóre włókna tej drogi rzutują również do wiązki Bachmanna, a następnie do lewego przedsionka).

Wenckebach był wczesnym zwolennikiem stosowania chininy w leczeniu napadowego migotania przedsionków.

.