Wenckebach é lembrado principalmente pelo seu trabalho em cardiologia. Em 1899 ele forneceu uma descrição de pulsos irregulares devido ao bloqueio parcial da condução atrioventricular, criando um alongamento progressivo do tempo de condução no tecido cardíaco. A condição foi referida como um “bloqueio AV de segundo grau” e mais tarde chamado “fenômeno Wenckebach” e reclassificado como bloqueio Mobitz tipo I no trabalho de Mobitz de 1924. Um fenômeno similar também pode ocorrer no nó sinoatrial onde dá origem ao bloco SA de segundo grau tipo I, e este também é conhecido como um bloco de Wenckebach; os dois têm características distintas em um ECG, no entanto.

Ritmo sinusal com enfarte inferior agudo complicado pelo bloqueio A-V tipo I manifestado na forma de 5:4 períodos Wenckebach; reciprocidade R-P/P/P-R.

Wenckebach é creditado por descrever o feixe mediano do sistema condutivo do coração que conecta o nó sinoatrial ao nó atrioventricular. Este feixe foi nomeado feixe de Wenckebach, e é também conhecido como o trato internodal médio. O feixe de Wenckebach é uma das três vias internodais, sendo as outras a “via internodal posterior” (via de Thorel), e a “via internodal anterior” (algumas fibras das quais também se projetam para o feixe de Bachmann, e depois para o átrio esquerdo).

Wenckebach foi um dos primeiros defensores do uso de quinina no tratamento da fibrilação atrial paroxística.