Bernals wissenschaftliches Hauptinteresse galt ursprünglich der Atomstruktur von Kristallen, Metallen und Mineralien. Später wandte er sich der Struktur von Hormonen und Sterinen und einigen Aminosäuren, den Bausteinen der Proteine, zu.
Bernal's main scientific interest was initially the atomic structure of crystals, metals, and minerals, then of hormones and sterols--and of some amino acids, the building blocks of proteins.