Men hans termokjemiske arbeider danner, som han selv har uttrykt det, «et betydningsfuldt Materiale, der, afset fra alle Theorier, vil bevare sit Værd som Udgangspunkt for fremtidige Undersøgelser og theoretiske Betragtninger», en påstand som ble bekreftet, idet de termokjemiske data har blitt benyttet ved mange senere undersøkelser og i flere tilfeller har tjent til støtte for nyere teorier, skjønt disse ofte går i en helt annen retning enn dem, som Thomsen selv utledet av sine forsøk. Et særlig interessant avsnitt (i 1. bind av ) er det som handler om den partielle sønderdeling i vannoppløsning. Det var det første fuldstendige eksperimentelle bevis på den av Guldberg og Wåge i 1867 oppstilte teori for den kjemiske massevirkning som har fått stor betydning som grunnlag for den kjemiske likevekts- og bevegelseslære.