1927 kehrte Bernal als Dozent für Strukturkristallographie nach Cambridge zurück und wurde 1931 zum stellvertretenden Forschungsleiter der Abteilung für Kristallographie ernannt, die damals zum Cavendish Laboratory gehörte.
Bernal revint à Cambridge en tant que professeur de cristallographie structurale en 1927 et fut promu au poste d'assistant du directeur de recherche en cristallographie en 1923, à cette époque un sous-département du laboratoire Cavendish.