Учений був першим, хто науково обґрунтував електричну природу північних сяйв. Інше важливе відкриття в галузі геофізики та метеорології – гіпотеза про переміщення шарів атмосфери у вертикальному напрямку. Саме цим Ломоносов пояснював багато природних явищ, зміни погоди та клімату.
Великий внесок учений зробив у розвиток російської металургії, досліджуючи у своїй першій вітчизняній хімічній лабораторії руди й мінерали, створюючи нові матеріали, зокрема й дефіцитне, дуже дороге на той час кольорове скло.
Ломоносов виклав основи атомно-корпускулярного вчення, розробив кінетичну теорію теплоти, обґрунтував необхідність залучення фізики для пояснення явищ хімії та запропонував для теоретичної частини хімії назву “фізична хімія”, а для практичної частини – “технічна хімія”.