Штудовав характер тепла і обявив єй одношіня ку механічній роботї і енерґії. Тото го вело к теорії сокочіня енерґії (Першый закон термодінамікы). Сполупрацовав з Віліамом Томсоном на вытворїню абсолутной теплотной шкалы, провив позорованя маґнотострікції і нашов одношіня нынї называне Джоулів закон.