С помощью сконструированного им барометра и глубомера он выполнил множество измерений температуры воды на глубинах до 2 тыс., м, положив начало точным океанологическим исследованиям. Ленц первый в 1845 г. обосновал схему вертикальной циркуляции вод Мирового океана. Результаты своих исследований он изложил в монографии «Физические наблюдения, произведенные во время кругосветного путешествия» (Избранные труды. М., 1950).