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 moved back to Cambridge as a lecturer in structural crystallography in 1927, and in 1931 was promoted to assistant director of research in crystallography, by then a sub-department of the Cavendish Laboratory.