Mladý Franklin sa nadchol pre experimentálny výskum, predovšetkým elektrických javov. Vytvoril doskový kondenzátor a zaviedol dnes používané názvy, ako aj batéria, vodič, náboj, výboj a iné. Zastával teóriu jedného druhu elektriny, ktorého prebytok či nedostatok sa prejavuje ako kladný či záporný náboj. Uskutočňoval aj iné fyzikálne pokusy, napríklad odmeral rýchlosť šírenia svetla vo vode. Najväčšiu zásluhu má však na tom, že experimentálne dokázal elektrickú povahu blesku. Vodivým vláknom upevneným k šarkanovi, ktorého vypustil do búrkového mračna, zviedol atmosferickú elektrinu a nabil ňou leidenskú fľašu, od ktorej potom preskakovali iskry. 
    Okolo roku 1750 navrhol Franklin konštrukciu tyčového uzemneného hramozvodu ako ochrany budov pred zásahom blesku. Jeho vynález sa však šíril len pomaly, lebo ľudia považovali blesk za nástroj božieho trestu. Preto sa pri búrkach v kostoloch vyzváňalo a mnoho zvonárov bolo pri tom bleskom zasiahnutých. Až niektoré požiare  a výbuchy prachární spôsobené bleskom urýchlili zavedenie hromozvodu. 
    Rozsah jeho verejnej činnosti a záujmov je neuveriteľný. Vynašiel nielen hromozvod, ale aj húpacie kreslo, harmoniku, bifokálne okuliare, úsporné americké kachle, pouličnú lampu, tropický oblek, nový druh hnojiva, systém ventilácie budov, letný čas, novinovú poštu, pojazdnú knižnicu, komerčnú a obrazovú inzerciu, navý druh omietky, tzv. parížskej, volebný systém amerického kongresu, organizoval poštovú službu, dláždenie a čistenie ulíc, hasičské zbory, zubolekársku službu, očkovanie proti kiahňam, reformoval pravopis, objavil Golfský prúd,  chemické zloženie vydychovaného vzduchu, podstatu vadných smrští a polárnych žiarí.