Główny wkład Janusza Groszkowskiego w rozwój elektroniki światowej w zakresie nieliniowej teorii generacji i stabilizacji drgań nastąpił w latach 1932-1933 oraz w latach 1966-1970 - w zakresie pomiaru ultra wysokiej próżni. Problemem, który w dorobku prof. J. Groszkowskiego zajmuje jedno z pierwszych miejsc, zarówno pod względem ważności i liczby publikacji, jak i międzynarodowego rozgłosu i uznania, jest nieliniowa teoria drgań generatorów elektronicznych.

Pierwsze publikacje Profesora na ten temat powstały w 1931 r., ostatnie zaś w 1961 r., a więc temat ten zajął pełne 30 lat pracy. Podstawowe publikacje, zawierające założenia nowej metody i wyniki analizy, ukazały się w 1932 r. w języku polskim w Przeglądzie Radiotechnicznym oraz referowane były na VI Zjeździe Fizyków Polskich, a następnie w 1933 r. zostały opublikowane w „Proceedings of the Institute of Radio, Engineers” w języku angielskim.

Metoda ta oparta jest na zależnościach energetycznych, a mianowicie na bilansie mocy biernej składowych harmonicznych układu generacyjnego, co pozwala na łatwe wyznaczenie zmian częstotliwości drgań spowodowanych przez harmoniczne napięcia lub prądu w postaci znanego na całym świecie równania Groszkowskiego:

gdzie: A i F(k) - stałe zależne od parametrów układu, - zawartość k-tej harmonicznej napięcia lub prądu.

Metoda ta umożliwia analizę zarówno generatorów z rezystancją ujemną, jak i ze sprzężeniem zwrotnym; jej prostota i uniwersalność przyczyniły się do szybkiego jej rozpowszechnienia. Duże znaczenie tych prac polegało na wykazaniu, po raz pierwszy w literaturze światowej, konieczności uwzględnienia zjawisk nieliniowych w generatorach i na ujęciu tych zjawisk metodą bilansu mocy, a więc na operowaniu najprostszymi pojęciami fizycznymi.

Pierwsze publikacje Janusza Groszkowskiego dotyczyły wyłącznie generatorów z obwodami LC o stałych skupionych, dalsze natomiast rozszerzały tę metodę, zwaną powszechnie metodą harmonicznych Groszkowskiego, na generatory z liniami długimi (l936, 1954), generatory piezoelektryczne (1949) i generatory RC (1954). W ten sposób Janusz Groszkowski wykazał możliwość wykorzystania metody harmonicznych do analizy wszystkich podstawowych rodzajów generatorów drgań sinusoidalnych, przyczyniając się do głębszego poznania właściwości tych układów.

Teoria profesora Groszkowskiego wyprzedziła współczesnych Mu badaczy, którzy początkowo nie rozumieli jej znaczenia. Dopiero ogólny rozwój nieliniowej teorii drgań spowodował, że metoda Groszkowskiego stała się podstawowym elementem wszystkich poważnych opracowań na temat generatorów lampowych. W roku 1937 Janusz Groszkowski, wraz ze swym najbliższym współpracownikiem Stanisławem Ryżką, zastosował po raz pierwszy na świecie katodę tlenkową w magnetronie, a w 1939 roku skonstruował (również po raz pierwszy na świecie) magnetron metalowy z obwodami wewnętrznymi, katodą tlenkową i korpusem chłodzonym olejem.