Nawet za młodu ciekawość intelektualna Franklina i jego oświeceniowy podziw dla porządku wszechświata ciągnęły go do nauki. W czasie podróży do domu z Anglii w wieku 20 lat studiował zachowania delfinów i obliczył położenie statku, analizując zaćmienie Księżyca. W Filadelfii użył swej gazety, almanachu, Junto i towarzystwa filozoficznego do dyskusji nad zjawiskami naturalnymi. Jego zainteresowanie nauką miało trwać do końca życia i objąć badania nad Golfsztromem, meteorologią, magnetyzmem ziemskim i chłodzeniem.