威廉·汤姆逊对热力学第一定律及热力学第二定律的建立作出重大的贡献.在十九世纪,物理学界仍然普遍相信热是一种不生不灭的物质,汤姆逊本来也坚信这种说法.他研究过焦耳多篇关于电流生热的论文后,便开始改变想法,并和焦耳合作研究.他们的研究结果为热力学第一定律(能量守恒定律)提供有力的实验支持.汤姆逊对热力学第二定律的贡献更大.他利用卡诺循环建立绝对温标,他重新设定水的熔点为273.7度；沸点为373.7度.为了纪念他的贡献,绝对温度的单位以开尔文(Kelvin,K)来命名