Всего Джон Гершель открыл свыше 3000 двойных звезд и составил 11 их каталогов, опубликовал в 1864 г. сводный общий каталог всех туманностей и звездных скоплений, насчитывающий 5079 объектов. Ему принадлежит одна из ранних оценок удельного количества тепла, приходящего от Солнца на Землю. Он первый показал теоретические начала, по которым должны составляться объективы из двух линз, чтобы по возможности ослабить влияние сферической и хроматической аберрации. В области фотографии он открыл закрепляющее свойство гипосульфита (1819), изобрел (1839, независимо от У. Тальбота) метод фотографирования на светочувствительной бумаге, первым ввел термины «негатив» и «позитив». Он занимался также педагогической и литературной деятельностью, получил известность как популяризатор науки. Его книга «Предварительные рассуждения об изучении натуральной философии» (1830) была переведена на французский, немецкий и итальянский языки, а в 1868 г. под названием «Философия естествознания» вышла на русском языке.