В работе «Об определении направления гальванических токов, возбуждаемых электродинамической индукцией» (1834) Э.Х. Ленц установил правило, определяющее это направление («правило Ленца»):

«Положение, посредством которого магнитоэлектрическое явление сводится к электромагнитному, заключается в следующем: если металлический проводник движется поблизости от гальванического тока или магнита, то в нём возбуждается гальванический ток такого направления, что если бы данный проводник был неподвижным, то ток мог бы обусловить его перемещение в противоположную сторону, при этом предполагается, что покоющийся проводник может перемещаться только в направлении движения или в противоположном направлении».

Из этого правила Эмилий Христианович Ленц (1804–1865) вывел принцип обратимости электромагнитных машин: если вращать катушку между полюсами магнита, она генерирует ток, а если в неё давать ток, она будет вращаться.

В статье «О законах выделения тепла гальваническим током» (1843) он обосновал чуть раньше выдвинутый Джоулем так называемый закон Джоуля – Ленца:

«1. Нагревание проволоки гальваническим током пропорционально сопротивлению проволоки.

2. Нагревание проволоки гальваническим током пропорционально квадрату служащего для нагревания тока».

Первая половина недолгой жизни Ленца прошла в значительной мере романтично. Немец по национальности, он родился в российском городе Дерпте (Тарту), поступил в местный университет. Трудное материальное положение семьи вынудило его задуматься о работе.

В это время для кругосветной экспедиции, которую возглавлял контр-адмирал Крузенштерн требовался физик-исследователь. Лектор университета рекомендовал на эту должность студента Эмилия Ленца. Кандидатура была одобрена, и девятнадцатилетний студент отправился в плавание на шлюпе «Предприятие» под командованием О.Е. Коцебу.

Экспедиция продолжалась почти три года. Ленц исследовал вертикальное распределение температуры и солёности воды в океанах, суточный ход температуры воздуха на разных широтах. В 1828 году он представил в Академию наук доклад «Физические наблюдения, произведённые во время кругосветного путешествия…», получивший одобрение, и Ленца избрали адъюнктом Петербургской АН, а через 2 года – академиком. Он продолжал вести геофизические исследования в горах Кавказа (поднялся на Эльбрус, немного не дойдя до его вершины). Побывал он и на побережье Каспийского моря, отметив вековые колебания его уровня, о которых свидетельствуют морские террасы.

С 1830 года он перешёл на изучение электричества и магнетизма в лаборатории АН. Возглавил кафедру физики и физической географии в Петербургском университете, где в 1863 году был ректором; преподавал в ряде высших учебных заведений. Совместно с Морицом (Борисом) Якоби в работе «О законах электромагнитов» (2 части, 1838 и 1844) дал методы расчёта электромагнитов в электрических машинах. Анализируя процессы, происходящие в электрическом генераторе, применил изобретенный им прибор для изучения формы кривой переменного тока.

В истории физики имя его сохранили «правило Ленца» и «закон Джоуля – Ленца».