学任客座讲师的玻尔共同提出核分裂液滴模型理论。惠勒热衷于军事方面的科学研究。在二次大战期间，惠勒参与了曼哈顿计划。惠勒亦是爱因斯坦晚年的研究伙伴，惠勒曾试图完成爱因斯坦的统一场论。1939年，他与奥格·波耳、前苏联的弗朗克尔一起提出重了原子核裂变的液滴模型理论。
中后期研究经历.1957年，他与学生查尔斯·米斯纳开始发展“”，把万有引力、电磁场、质量和电荷都当作弯曲的空虚空间的性质来解说，企图把物理学完全几何化。1965年获得“阿尔伯特·爱因斯坦奖”。1967年，惠勒于一项会议