Setelah lulus dari kedokteran gigi di Boston, Wells membuka praktek pribadi dan menjadi terkenal di Hartford. Dia lalu menangani banyak pasien dan memiliki penerus. Penerusnya antara lain John Riggs, C.A. Kingsbury, dan William T.G. Morton.
Wells menyaksikan efek dari Nitrogen Oksida pada 10 Desember 1844 saat dia dan istrinya menghadiri pertunjukan berjudul "A Grand Exhibition of the Effects Produced by Inhaling Nitrous Oxyda, Exhilarating, or Laughing Gas" oleh Gardner Quincy Colton di Hartford. Pada pertunjukan itu seseorang diberikan Nitrogen Oksida sampai ketika kakinya terbentur di meja kayu tetapi tidak bereaksi kesakitan. Dari pertunjukan itu, Wells menyadari potensi analgesik dari Nitrogen Oksida kemudian menghubungi Colton untuk melakukan percobaan.
Hari-hari berikutnya, Wells melakukan percobaan pada dirinya sendiri dengan menghirup Nitrogen Oksida dan meminta koleganya (John Riggs) untuk mencabut giginya. Dia ternyata tidak merasakan sakit. Kemudian Wells melakukan percobaan serupa kepada pasien-pasiennya.
Lalu dia melakukan demonstrasi tentang penggunaan gas ini kepada mahasiswa kedokteran di Massachusetts General Hospital di Boston pada 20 Januari 1845. Namun, hal tidak terduga terjadi karena pemberian gas tersebut tidak sempurna sehingga pasiennya berteriak kesakitan. Peserta meneriaki Wells dan mengatakan demonstrasi itu sebagai tipuan. Belakangan, pasien tersebut mengakui tidak ingat tentang rasa sakit itu dan tidak tahu ketika giginya sudah dicabut. Atas kejadian ini, Wells merasa malu dan menutup tempat prakteknya.