Ο Τόμσον ήταν φυσικός και μηχανικός που ενσάρκωνε την «κλασική προσέγγιση» στις φυσικές επιστήμες. Το έργο του περιελάμβανε πολλούς τομείς της επιστήμης, συμπεριλαμβανομένης της θερμοδυναμικής, της ηλεκτρικής θεωρίας και πρακτικής, της ναυσιπλοΐας και του σχεδιασμού και κατασκευής οργάνων ακριβείας.

Το πανεπιστήμιο διαθέτει πολλά αντικείμενα που σχετίζονται με την πρώιμη εμπλοκή του Kelvin με τα υπερατλαντικά καλώδια, όπως ένα οπτικό γαλβανόμετρο «scalmp», τη γέφυρα Kelvin (την οποία χρησιμοποίησε για να αποδείξει ότι τα πρώτα καλώδια χαλκού περιείχαν πάρα πολλές ακαθαρσίες για αγωγή) και κομμάτι υποβρυχίου τηλεγραφικού καλωδίου από το 1860-1890 κατασκευασμένο από χάλκινο σύρμα.

Επιπλέον, υπάρχουν αρκετά κομμάτια επιστημονικού εξοπλισμού στη συλλογή που σχετίζονται με τις έρευνες του Κέλβιν για τον ηλεκτρισμό και τον μαγνητισμό. Πολλά από τα όργανά του κατασκευάστηκαν από κορυφαίους κατασκευαστές οργάνων, αλλά αργότερα συνέχισε να δημιουργεί το δικό του εργοστάσιο με τον κατασκευαστή οπτικών, μαθηματικών και φιλοσοφικών οργάνων James White, κατασκευάζοντας όργανα σε πολύ υψηλά πρότυπα. Ο Τόμσον έδωσε το όνομά του στην κλίμακα Κέλβιν που μετρά τη θερμοκρασία στο απόλυτο μηδέν.
  
Το έργο του Kelvin για τον υπολογισμό της ηλικίας της Γης με βάση το ρυθμό ψύξης της Γης τον οδήγησε να προτείνει ότι η Γη ήταν 400 εκατομμυρίων ετών. Ωστόσο, δεν έλαβε υπόψη τις επιδράσεις της ραδιενεργού θέρμανσης από τη γη, καθώς αυτό δεν είχε ακόμη ανακαλυφθεί. Οι εκτιμήσεις του Κέλβιν για την ηλικία της γης δεν ήταν αρκετά μεγάλες για να είναι συμβατές με τη θεωρία της εξέλιξης του Δαρβίνου. Αυτό τον έφερε σε αντίθεση με τους συγχρόνους του στο Αμπερντίν όπως ο Sir John Struthers και ο Henry Alleyne Nicholson.

Το Special Collections Center περιέχει ένα τμήμα επιστολών που έγραψε ο Kelvin, όπου αναφέρεται ο χρόνος που αφιερώνει με ακαδημαϊκούς συνεργάτες όπως ο μαθηματικός DF Gregory, καθώς και σχόλια για την πανεπιστημιακή ζωή στα οποία εκφράζει τις απόψεις του σχετικά με τη χρηματοδότηση, τη στελέχωση και την παροχή εξοπλισμού.