Франклин был также физиком-теоретиком

Точка кипения воды 212° по Фаренгейту считалась одной из непреложных констант природы, но Франклин на основании наблюдений утверждал, что точка кипения воды зависит от атмосферного давления. Например, исстари было известно, что для варки яиц высоко в горах требуется больше времени. Франклин подтвердил свою теорию опытом. Из сосуда, наполовину наполненного водой, он выкачал воздух и доказал, что различной степени разрежения воздуха и, следовательно, давления в сосуде соответствует определенная температура закипания воды. Когда в сосуде создавалось низкое давление, вода моментально закипала при комнатной температуре. Это явление используется в елочных шарах, наполненных цветной жидкостью, которая закипает, когда на елке зажигаются огни.

Франклин также ставил опыты, связанные с изучением поверхности тел. Однажды он заметил, что разлитое по поверхности жидкости масло обладает свойством успокаивать волны. Он устроил в Лондоне публичную демонстрацию, успокоив волны в пруду при сильном ветре. Франклин одним из первых приблизился к догадке о том, что тонкий слой масла, пролитый на поверхность воды, представляет собой мономолекулярный слой.