Sau khi tốt nghiệp năm 1900, ông bắt đầu nghiên cứu việc các vật thể nóng phát ra điện ở Phòng thí nghiệm Cavendish tại Cambridge, và năm 1902 ông được làm nghiên cứu sinh ở Trinity College. Năm 1901, ông đã chứng minh rằng dòng điện, từ một sợi dây nóng lên dường như phụ thuộc theo số mũ vào nhiệt độ của sợi dây với một công thức toán học tương tự như phương trình Arrhenius. Chứng minh này được gọi là "định luật Richardson". Ông cũng nghiên cứu hiệu ứng quang điện, hiệu ứng từ quay (gyromagnetic ratio), việc phát ra điện tử bởi các phản ứng hóa học, tia X mềm, và phổhiđrô.
Richardson làm giáo sư ở Đại học Princeton từ năm 1906 tới 1913. Năm 1914 ông trở về Anh làm giáo sư Vật lý học ở King's College London, sau đó ông làm giám đốc nghiên cứu.
Ông nghỉ hưu năm 1944 và từ trần ngày 15.2.1959.
Đời tư
Richardson kết hôn với Lilian Wilson năm 1906. Họ có hai người con trai và một con gái. Sau khi Lilian qua đời năm 1945, ông lại kết hôn với nhà vật lý Henriette Rupp vào năm 1948.
Giải Nobel Vật lý năm 1928, "cho công trình nghiên cứu của ông về hiện tượng nhiệt ion(thermionic phenomenon) và nhất là việc khám phá ra định luật được đặt theo tên ông".[3]
Richardson, OW (1913), “The Emission Of Electrons From Tungsten At High Temperatures: An Experimental Proof That The Electric Current In Metals Is Carried By Electrons.”, Science (xuất bản 1913 Jul 11), 38 (967): 57–61, Bibcode:1913Sci....38...57R, doi:10.1126/science.38.967.57, PMID17830216Kiểm tra giá trị ngày tháng trong: |publication-date= (trợ giúp)