斯顿大学任物理学教授，之后到德州大学奥斯汀分校任物理学教授，亦曾在北卡罗莱纳大学教堂山分校任教。肯尼斯·福特（Kenneth Ford）、理查·费曼、基普·索恩以及休·艾弗雷特三世都是他的学生。
核子武器研究.1939年，第二次世界大战爆发前夕，惠勒与刚从欧洲抵达美国，与到普林斯顿大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