Hans navn er også knyttet til Lorentz-Lorenz-formelen som viser hvordan brytningsindeksen til et materiale varierer ved dets tetthet. Ved teoretiske og eksperimentelle undersøkelser av den elektriske og termiske ledningsevnen til metaller fant han at forholdet mellom disse er tilnærmet proporsjonalt med absolutt temperatur. Dette var en utvidelse av Wiedemann-Franz' lov der proporsjonalitetskonstanten nå kalles for Lorenz-tallet.