1752年的时候，我还在给卡德瓦拉德·科尔登的信中，谈到了空气和光的理论，我想我有必要将这封信的内容公布出来，和大家分享其中的一些内容：
“我必须承认，光对于我来说是一无所知的，我根本无法理解这种奇特的物质。不过，那种假定称为光的物质微粒连续不断地被从太阳表面快得惊人地送出的学说并没有使我满足，我相信真实的情况并不是这样的。如果真的如这个理论所说，哪怕光的物质微粒再小，那么它也将具有超过大炮发射出24磅重的炮弹的力量，这可能吗？”
“冒昧地说一句，难道我们不能把光现象更为合适地解释为：假定宇宙空间充满着一种微妙的有弹性的流质，当它静止时，是看不见的，但它的震颤则影响到了视觉，如同空气的震动影响耳朵这种器官一样。就拿声音作为例子来说，我们并没有想象一座大钟所发出的响亮的微粒循直线飞向耳朵，那么我们为什么一定要想象有光亮的微粒离开太阳，直奔眼睛呢？”
这些话只不过是我在私人信件中悄声所说的，相信我们不会像可怜的伽利略那样被宗教法庭指责为散布异端邪说。反对正统学说会是危险的。虽然在当时已经有人提出了光波理论，但我不相信那些被誉为和上帝一样存在的结论，我有自己的见解以及自己认为的更合理的新理论，哪怕这样做在当时会触怒一些当时的“正统”学者。
总的来说，怀疑、探索和创新是我对科学的态度，如果没有这些，人类的思想将会停滞不前，永远不会有新事物出现。
3.得出各种“电学”结论时，我比挣到钱还高兴
我对科学最大的贡献，就在于对电学的研究。人类一直以来对“闪电”的恐惧都没有消失过，古希腊神话中闪电被誉为宙斯的武器，用来惩罚世间的罪人。正是人类对电的这种恐惧，勾起了我的好奇心，可以说我之所以会研究“闪电”，并非是我有志于在电学领域取得什么成就，而只是对“闪电”这种神奇的物质感兴趣而已，同时我所得到的大多数研究结果，也全都是兴趣使然。
1746年秋天，我在英国见到了斯宾士的电学实验表演，结束后他向我赠送了一套电学仪器，这其中就包括一个叫作“莱顿瓶”的神奇容器，它可以释放或者储存电，我一时间对这种东西的研究达到了痴迷的地步，那时，除了工作我大多数时间都用在这上面。
1748年，我雇用了哈利·霍尔作为商业上的合伙人，我的印刷厂、报纸等事业都交给了他代为打理，从此我就有更多的时间去研究神奇的电学了。
经过许多实验，我清楚了“莱顿瓶”的作用和原理，得出了以下结论：“电火花并非是由摩擦而产生的，而是被收集起来的。电确实是一种在物质中弥漫着的，又能被其他物质，特别是水和金属所吸引的基本元素”；“电火是永远不会被毁灭的”；莱顿瓶的全部力量和它的使人受震撼的威力，都在瓶子的玻璃中间，至于和瓶的内外两面相接触的金属片，只能起到发出电和收到电的作用，换言之，从一面发出，另一面接收。在我看来，电是一种在平常条件下以一定比例存在于一切物质中的元素，是一种单纯的‘流质’。
通过推理，我还发现既然电是一种单纯的“流质”，那么，当玻璃受到摩擦时，电就流入玻璃内，使它带“正电”；而当琥珀受到摩擦时，电就从琥珀流出，使它带“负电”。相应地，“莱顿瓶”内外两面的电荷也被定名为正电与负电，或阳电与阴电，我用正号“＋”和负号“－”来表示它们。
1749年，我在上述结论的基础上提出了“一流论”，我认为，世间所有的自然物体中都含有电，电只有一种，物体的正负电决定于其含电多少。当物体中所含的电超过了正常含量即含电太多了时，称此物带正电；如果少于正常含量即含电太少了时，称此物带负电。电可以用正、负符号来区别，但不能把它们看作是截然不同的两种流体。
我进行电学实验的消息后来在费城传开，许多人来到我的家中，要求我表演“奇迹”，一时间我的家中成了拥挤的“科学馆”。为了让我的朋友们也来分享一下这种热闹的气氛，我在玻璃作坊定制了一些玻璃棒分发给他们，这样一来，他们的家也成了参观者络绎不绝的“科学馆”。
当然，我的研究并不仅限于理论上的空谈，我还利用带电体之间的吸引力和斥力的作用，制造了一个简单、灵敏的机械装置，我称那个小东西为“电轮”。这个机械能够将电能转化为机械能，以每分钟50周的速度旋转。
这些研究让我对大气中的闪电产生了兴趣，只不过因为后来我的工作日渐繁忙，所以当时没能进行更加深入的研究，直到后来我得以在繁重的工作中脱身，对闪电的研究才又重新被我提上了议程。
4.捕获“闪电”是我一直以来的梦想
闪电可能是人类认识到的最早的自然现象之一，在那震耳欲聋的声音和壮观的光现象下，闪电的威力深深刻在人类的脑海里。经过对“莱顿瓶”的研究，我开始思考闪电和电火花之间的区别，当时有一些人已经宣称，闪电和电火花可能是同一种东西，不过这遭到了教会的反对。教会的人相信，闪电是神圣的，是不可制造的，它只存在于天外的上帝之手中。虽然我对教会的观点不敢苟同，但是我不会去贸然断定究竟谁对谁错，于是我打算通过客观的观察和试验来验证事情的真相。
费城的雷雨天气很多，这方便我更好地观察闪电，通过大量观察，我发现了闪电和电火花的相同之处，而且通过实验对这些相同之处做了总结：1.都产生耀眼的强光；2.光的颜色十分相似；3.都具有弯曲的方向；4.迅疾地运动；5.都会被金属所吸引；6.都有爆炸声；7.存在于水或冰中；8.撕裂或震动通过的物体；9.击毙动物；10.熔化金属；11.使可燃物着火；12.有硫磺味。
为了向世人证明这一论断，让人们走出“天火”迷信，我决定亲自动手捕捉“天火”。
为了捕捉闪电，我先是做了一个特殊的风筝，这个风筝的骨架是由两根质量很轻的杉木钉成的十字架，再用一块丝绸的四个角分别固定在十字架的四角上。在做完这一切之后，我又将一根细铁丝固定在竖着的那条杉木的顶端，使铁丝超出风筝顶部约20厘米，以作为捕捉“天火”的“诱饵”，最后我将控制风筝的丝线与铁丝的末端相连，并且在风筝线上系了一把铜制钥匙，好用它将电引到“莱顿瓶”中。
1752年7月的一天，天空阴云密布，这可是暴风雨来临的前兆，我期待已久的绝佳的机会到来了。我叫上了儿子威廉，拿着“莱顿瓶”和早已制作好的特殊风筝，跑到自家附近的田野上捕捉“天火”。
由于当时风势正猛，所以我和威廉没费什么力气就将风筝放到了空中。不一会，电闪雷鸣、狂风暴雨席卷而来，我和威廉在风雨中尽力将风筝放高放稳，现在想来，当时那副场景实在有些滑稽，不过我们父子二人却乐在其中。
雨越下越大，我和威廉的衣服很快就被淋湿了，我把风筝线交给儿子，同时还用一块干绸巾将威廉的手与风筝线隔离开。我让威廉拉着风筝线躲进旁边的稻草屋里，而我则自己站在铜钥匙的旁边准备接收雷电所放出的电。
突然，一道耀眼的闪电在天空中划出一个“之”字，紧接着几声震耳的脆雷声滚滚而来，威廉在我的嘱咐之下紧紧拉着风筝线。威廉忽然激动地向我叫起来：“爸爸，‘天火’来了！看风筝线！”我将目光转移到风筝线上，看到线上的根根纤维都竖了起来。
这时候我着了魔一般，试图用手靠近铜钥匙，说时迟那时快，一道电光划过，我的身体瞬间发麻起来。这时候我的心思全都放在了捕捉“天火”上，根本无心理会自己被电击的痛苦，我让威廉从袋子里拿出早就准备好的“莱顿瓶”，随后我用“莱顿瓶”上的金属球接近铜钥匙，将电存储在其中。就这样，我们成功捕获了所谓的“天火”。
现在想来，我发现当时的自己真的是太过疯狂了，那样的试验无疑是十分危险的，我没有在试验中丧命，完全是侥幸逃脱。后来我听说在我做过这个试验之后，一个叫李赫曼的俄国科学家为了证明我的试验的真实性，重现了那次实验，但他却不幸被电死了，这着实令我伤心了一段时间。
证明了闪电只不过是自然界中比较剧烈的放电现象之后，我开始思考如何避免闪电雷击给人类带来的种种灾难。当年9月，我将一根铁竿竖在我屋子上面，然后在下端绑了两个铃铛，一直延伸到我的屋里。我这样做可不是为了好玩，而是为了试验我的理论，我相信闪电是可以被预防的。
一天夜里，我被楼梯上响亮的劈啪声惊醒了。我跳了起来，开门出去，我能感觉到铃铛内的铜球不是像往常一样颤动，而是被支开，离开两只铃有一定的距离。突然，我看到铃铛上发出一道火光，有很响亮的劈啪声从一只铃传到另一只铃，看上去有我的手指般粗细，这时，整个楼梯亮如白昼，亮到人们可以捡得起一根针来。
这样的实验让我知道，闪电并不可怕，只要予以适当的引导，恐怖的闪电也会被化解。当我将自己对闪电的研究在英国皇家学会宣读后，几乎是马上就在当年的《学会记录》上发表了。1753年，皇家学会以“神奇的电学实验和观察”授予我哥德弗雷·科普利爵士金质奖章。
获得这些荣誉对我来说并不是最开心的事情，最令我骄傲的是不久之后具有实用价值的避雷针便研制成功了。1760年第一个避雷针安装在费城的一所大厦顶部，此后20年的时间里，仅仅是费城就安装了四百多个。就连曾经对我研究闪电反对呼声最高的教堂，也都安装上了避雷针。