Jeans leistete wichtige Beiträge in vielen Bereichen der Physik, unter anderem in der Quantenmechanik. Seine Forschungen über rotierende Körper ließen ihn zu dem Schluss kommen, dass die von Pierre-Simon Laplace ausgearbeitete Theorie, nach der das Sonnensystem aus einer einzigen Gaswolke entstanden sei, falsch ist. Stattdessen schlug er als Alternative vor, dass die Planeten entstanden sind, als bei einer beinahen Kollision mit einem vorbeikommenden Stern Materie von der Sonne abgerissen wurde. Diese Theorie konnte sich jedoch nicht behaupten.
Jeans erforschte auf astrophysikalischem Gebiet die Dynamik der Sternsysteme, den inneren Aufbau der Sterne und kosmogonische Probleme.
Privatleben
1907 heiratete Jeans die US-amerikanische Dichterin Charlotte Tiffany Mitchell und war mit ihr bis zu ihrem Tod 1934 verheiratet. 1935 heiratete er dann die österreichische Orgelspielerin und Cembalistin Suzanne Hock (später auch bekannt als Susi Jeans); das Ehepaar hatte drei Kinder: George, Christopher und Catherine.
