Joule tidak hanya mengandalkan pelajaran yang dia dapatkan dari guru privatnya. Dia tetap berusaha belajar sendiri sehungga sebagian besar pengetahuan yang dimilikinya diperoleh dengan cara belajar sendiri. Namun, ada satu pelajaran yang cukup sulit dipahaminya, yaitu matematika.
Setelah usia 17 tahun, Joule masuk ke Universitas Manchester denga bimbingan John Dalton, seorang ahli kimia inggris yang terkenal. Joule dikenal sebagai siswa yang rajin belajar, bereksperimen, dan menulis buku. Buku pertamnya terbit pada 1840 daat berusia 22 tahun. Tiga tahun kemudian bukunya mengenai ekuivalen mekanik panas pun terbit. Lalu tahun 1847, dia menerbitkan buku mngenai hubungan kekekalan energi.
Buku-buku karya Joule menarik perhatian Sir William Thomson atau dikenal dengan Lord Kevin. Joule akhirnya bekerja sama dengan Thomson dan menemukan efek Joule-Thomson. Efek tersebut merupakan prinsip yang kemudian dikembangkan dalam pembuatan lemari es. Efek tersebut menyatakan bahwa gas dibiarkan berkembang ranpa melakukan kerja keluar, maka suhu gas itu akan turun.
Joule bersama dua ahli fisika dari Jerman, yaitu Hermann von Helmholtz dan Julius von Mayer juga menemukan hokum kekekalan energi bersama. Hukum ini menyatakan bahwa energi tidak dapat diciptakan atau dimusnahkan, tetapi hanya dapat berubah bentuk menjadi energi listrik, mekanik, atau kalor.
Joule adalah orang yang hobi menggeluti fisika. Dengan percobaan, dia berhasil membuktikan bahwa panas(kalori) tidak lainadalah suatu bentuk energi. Dengan demikian, dia berhasil mematahkan teori kalorik yang menyatakan panas sebagau zat alir. Joule (symbol J) adalah satuan SI untuk energi dengan basis unit kg.m2/s2. nama Joule diambil dari penemunya, James Prescott Joule. Joule disimbolkan dengan huruf J. istilah ini pertama kali diperkenalkan oleh Dr. Mayer of Heilbronn.
Joule diambil dari satuan unit yang didefinisikan sebagai besarnya energi yang dibutuhkan untuk memberi gaya sebesar satu Newton sejauh satu meter. Oleh sebab itu, 1 Joule sama dengan 1 Newton meter (symbol : N.m). selain itu, satu Joule juga adalah energi absolute terkecil yang dibutuhkan (pada permukaan bumi) untuk mengangkat suatu benda seberat satu kilogram setinggi sepuluh sentimeter.
Definisi atau joule lainnya, yaitu pekerjaan yang dibutuhkan untuk memindahkan potensial satu volt atau satu coulomb volt (sumbol : C.V).
Ukuran 1 Joule juga dapat didefinisikan sebagai pekerjaan untuk menghasilkan daya satu watt terus-menerus selama satu detik atau satu watt sekon (symbol : W.s). konversi 1 joule adalah sama dengan 107 erg. Ukuran 1 Joule mendekati sama dengan 6.241506363×1018 eV (electron Volet), 0,239 kal(kalori), atau 2.7778×10-7 kwh(kilowatt-hour). 2.778×10-4 wH(watt-houre), atau 9.869×10-3 liter-atmosfer.
Berkat penemuan-penemuannya, Joule menerima Copley Medal dan menjadi anggota Presiden Asosiasi Kemajuan Ilmu Pengetahuan di Inggris. Meskipun begitu, kedipuannya sangat sederhana. Tidak seperti ayahnya yang kaya raya, Joule hisup miskin dan menghabiskan masa tuanya dalam penyesalan dan kekecewaan karena banyak penemuan ilmiah digunakan untuk berperang.
