É um dos cientistas mais notáveis e ecléticos da segunda revolução industrial, do período de apogeu do Império Britânico. Na tradição de Newton, como filósofo natural, contribuiu para as teorias do calor, da eletricidade e do magnetismo. Desde muito jovem era um gênio matemático, conhecedor da obra de Fourier, estabelecendo relações entre as teorias do calor e da eletricidade.
Aos 8 anos, Kelvin já assistia às conferências do pai, que era matemático. Ainda adolescente, escreveria seu primeiro trabalho nessa área. Quando esse estudo foi apresentado na filial da Royal society (em Edimburgo, Escócia, onde estudava), acharam mais conveniente que fosse lido por um professor mais velho, para que a platéia não se sentisse incomodada ao assistir a uma aula dada por alguém tão jovem. Com 17 anos, foi estudar na universidade de Cambridge, na Inglaterra, e ao se diplomar mudou-se para a França, onde fez sua pós-graduação.
As propriedades do calor foram um dos sistemas preferidos de Kelvin. Analisou com mais profundidades as descobertas de Jacques Charles sobre a variação de volume dos gases em função da variação da temperatura. Charles concluíra, com base em experimentos e cálculos, que à temperatura de -273ºC todos os gases teriam volume igual a zero. Kelvin propôs outra conclusão: não era o volume da matéria que se anularia nessa temperatura, mas sim a energia cinética de suas moléculas. Sugeriu então que essa temperatura deveria ser considerada a mais baixa possível e chamou-a de zero absoluto (Escala Kelvin)
Kelvin durante sua vida publicou mais de 650 importantes artigos científicos sobre os mais variados assuntos como escoamentos laminares, vórtices, ondas em canais abertos, capilaridade, flutuação de navios, termodinâmica.
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