Основные работы Николая Владимировича Гевелинга посвящены авиационному металловедению. Он систематизировал фактический материал в этой области и внес физико-химическое обоснование во многие вопросы металловедения, особенно в области термической обработки специальных сталей.

Н. В. Гевелинг исследовал быстропротекающие процессы при закалке сплавов, влияние скорости охлаждения на структуру специальных сталей, внутренние связи в жидких сплавах и другие.

Начальник кафедры «Материаловедение и технологии» ВВИА им. проф. Н. Е. Жуковского с 1926 по 1946 г.

В 1931 г. предложил способ поверхностной закалки сплавов при помощи контактного электронагрева и к 1936 г. детально разработал и теоретически изучил этот способ.

Является автором ряда публикаций по тематике сварки металлов. Автор 2 учебников, 7 учебно-методических пособий и более 70 статей.

Награжден орденом Ленина и орденом Красной Звезды, медалями.