Hans viktigste vitenskapelige arbeid fant nok sted i München og omhandlet varmens natur som han argumenterte for i i 1798. Han bestred den daværende teori om at varme var en egen substans kalorikk og argumenterte i stedet for at bevegelse er kilden til varme. Selv om dette arbeidet ikke ble så vel mottatt, ble det senere viktig i etableringen av lover om energiens bevarelse senere i det 19. århundre.