名义发起募捐，请一位著名律师协助，成立了费城图书馆，也是北美第一座民办图书馆。首批读者50人，按规定每人先交纳40先令开办费，以后每年再捐10先令。图书馆成立以后，从海外购来一批图书，每周开放一次，捐款者可以自由借阅，但是要按照规定期限送还。费城图书馆成立以后，读者越来越多，有人把家里的藏书也捐赠给图书馆。消息传开，各地纷纷仿效，也建立起图书馆来，大大促进了北美开创时期的文化传播。几年以后，依靠政府的资助，把图书馆改成公立的。从此，图书馆就成为人们进行学习和科学研究所不可或缺的文化机构。
富兰克林既是图书馆的创始人，又是最热心的读者。不论刮风下雨，他每天都要到图书馆去看书。他曾经说：“读书是我惟一的娱乐。我从不把时间浪费在酒楼茶肆或者哪种无聊的游戏上。”富兰克林非常珍惜时间，他有一句名言，直到今天还是人们的座右铭：“你热爱生命吗？那么请别浪费时间，因为时间是组成生命的材料。”
一天，图书馆从国外买来一捆装帧别致的新书。富兰克林很有兴趣地翻阅起来。但是当他打开书的时候却皱起了眉头：书里全是他不懂的外文。富兰克林这时已经27岁，他下决心要掌握外语。那时，欧洲有大量劳苦群众为了逃避赋税、战祸到美洲来谋生，学外语的条件很好。富兰克林先学法文，三个月左右就能够看书了。接着，他又学意大利文。和他一起学习的还有一位朋友，那小伙子是个棋迷，每天课后都要拉着富兰克林下几盘，常常耽误学习。富兰克林不愿浪费时间，就想了个办法，他和对方约定，每次只下一盘，胜者为师，或对话提问，或文法造句，可以随意命题，考核对方。谁不守约，就取消下次对弈。两人棋艺本来不相上下，所以互有胜负。富兰克林就用这个办法把那个小伙子的学习积极性调动起来。他们切磋琢磨，进步很快，不到半年意大利文就过关了。
外语学习常常有相通的地方，富兰克林在学会法文和意大利文以后，乘胜前进，紧接着又学会了西班牙文，可以直接阅读塞万提斯（1547～1616年）的原著。有一天，富兰克林心血来潮，想试一试难度最大的拉丁文。他幼年曾经在学校学过一年拉丁文，有些基础，只是多年没有用，已经忘得差不多了。出乎意料的是，他拿来一本拉丁文书浏览，由于通晓了几国文字，融会贯通，居然十有八九都可以读懂！富兰克林又惊又喜，从这里他体会到，所有的学问只要勤学苦练，入门之后，循序渐进，就一定会有成效。
几年以后，富兰克林作了费城的邮政代表。他整顿邮务，改革市政，发起成立救火会，热心社会福利事业。也就是在这时，他开始致力研究科学技术。富兰克林注重实验和观察，重视科学技术的实用价值，认为科学和技术应当造福人类。这个观念促使他后来在科学技术上作出重大贡献。
富兰克林最早的科学活动，是发明新式火炉。这种火炉结构新颖，使空气进入炉膛前先经过预热，可以增高炉温，节省燃料。新火炉试制成功以后，他的一位开铸铁厂的朋友仿制出售，深受市民欢迎。宾夕法尼亚省长很赏识这项发明，要给富兰克林专利权。富兰克林婉言谢绝了，他认为应当把自己的发明贡献给社会，不能用来谋取个人的私利。
富兰克林这种通过科学和发明为他人服务的精神，对后来美国的科学史发生了深刻影响。1734年，富兰克林在费城创建了美国第一个科学团体“北美增进有用知识哲学会”。他的科学活动从此进入全盛期，其中贡献最大的是对电学的研究。
倡导电学
在我国商代甲骨文中就有关于雷电的记载，古希腊人也早发现琥珀的静电特征，但是人类认清电的本质，驾驭它来为我们造福，不过是近两百多年的事。
富兰克林诞生的时候，电学几乎还是一片荒地。在这以前，对电学作过探索的学者寥若晨星。我国东汉的王充（27～约97年）算是一个，他在《论衡》里解释过雷电。不过王充主要是哲学家，没有对电作进一步研究。到了16世纪，英国的一位御医威廉·吉尔伯特（1540～1603年）发现除了琥珀外，其他多种物质摩擦以后也能够吸引轻的东西，他首先使用了“电”的名称。但是电究竟是什么，这位御医也只好摇头了。以后，在17世纪整整100年间，电学只有一项发明，那就是奥托在1650年用硫磺制成一台简陋的静电起动机。这台仪器很原始，起电的时候要用手来摩擦。18世纪以前的电学，不过就是这样。
到了富兰克林时代，电学才走出襁褓，发展成为一门科学。
1745年冬天，电学界传出一个激动人心的消息：德国的克莱斯特（1700～1748年）和荷兰的马森布罗克（1692～1761年），几乎同时发现了电震现象。克莱斯特用铁杆插在潮湿的玻璃瓶里，用摩擦起电机使铁杆带电。他的手无意中碰到铁杆，突然感到全身剧烈颤动，几乎昏倒在地。他把这个情况告诉一位同事以后，不久，又听到荷兰莱顿城的马森布罗克也遇到类似情况。马森布罗克的瓶中装有水，电震程度更厉害，以至他写信告诉一位朋友的时候还心有余悸。那位朋友照着他所说的一试，结果同样可怕，电震的时候还发出响声。这就是有名的“莱顿瓶”和电震现象。这一发现使人们对电产生了崭新的认识。从前人们只把琥珀吸芥等静电现象当做有趣的游戏，莱顿瓶第一次向人们显示了电的威力，并且也是第一次可以把电荷储存起来。它像春雷一样把电学惊醒了！
第二年，一位名叫斯宾士的英国学者来波士顿讲学，表演电学实验，主要仪器就是莱顿瓶和几根供摩擦起电用的玻璃管。富兰克林恰巧有事到波士顿，他怀着极大的兴趣观看了斯宾士的表演。虽然实验并不完善，而且有的现象斯宾士本人也不能解释，但是在富兰克林眼前却展现出一个崭新的领域。富兰克林当时已经40岁了，他像年轻人一样兴冲冲地拉着斯宾士问长问短。斯宾士很感动，临别的时候拍着他的肩头说：“这是一块等待开垦的处女地，先生确有兴趣，就来参战吧！”
富兰克林怀着跃跃欲试的心情回到费城。真是无巧不成书，几天以后，他的一位通信朋友、英国皇家学会会员科林逊从伦敦寄来一只莱顿瓶，赠给费城图书馆，并且附有实验说明。这只莱顿瓶是经过改进的，里外都衬有金属箔，电的性能更明显。科林逊是一位植物学家，他不远千里寄赠莱顿瓶，足见这项发明当时影响很大。富兰克林喜出望外，立刻邀请几位挚友动手试验起来。当时谁也没有料到，这位40出头的新兵，一年以后竟成为电学研究的主将。
开始的时候，他模仿斯宾士的表演，做了一些简单的试验，一一应验。没多久，他就有了好几项有价值的新发现。为了集中全部精力投入电学研究，富兰克林索性把印刷所也出让了。朋友们听说他改行搞电学了，都觉得奇怪。他们远道赶来观看试验，经常把家里挤得满满的，连丽德也成了热心的观众。富兰克林常请客人们即席登场，当实验助手。他还自备原料，在玻璃厂吹制了各种瓶子和试管分赠好友，发动更多的人参加研究。通过反复实验，细心揣摩，富兰克林对静电特性渐渐有了独到的见解。有一次，他叫两位朋友并立在绝缘板上，他自己却站在地上。左边的朋友用手摩擦一个玻璃管，使它带电。右边的朋友再用手指接触玻璃管，也带上电。然后他伸出双手分别和两位朋友接触，只要气候干燥，接触的时候就会看见电火花。但是，他发现如果两位朋友在和他接触以前互相触摸一下，就不会出现电火花。这个现象在客人们看来有点像耍魔术，而富兰克林却得到很大启发。1734年，法国人杜法伊（1689～1739年）发现，摩擦玻璃棒和摩擦胶木棒所产生的电特性不同，同电相斥，异电相吸。这样，杜法伊就断定电的本质有两种。富兰克林对这个观念一直有疑问，现在终于找到答案了。他确认：电的本质只有一种。每个物体都带有一定量的电质，定量不足带“玻璃电”，如果过量就带“树脂电”。他并且用正负符号表示这两种电荷，这和“失去电子带正电，得到电子带负电”的现代解释已经很接近。富兰克林用这种观念圆满解释了实验，他指出摩擦玻璃管的朋友失去电质带负电，另一个朋友带正电。两位朋友互相接触以后，电质重新平衡，所以不带电了。他根据这个实验提出了著名的电荷守恒原理，就是在任何一种绝缘体系中，总电量是一定的。富兰克林因此成为电学史上第一个正确阐述电的性质的人。
用莱顿瓶富兰克林也做了不少新实验。他发现用尖头的东西接近莱顿瓶铁杆，会闪现比较强的电火花。如果换成圆钝的根，火花就很弱。他还用仪器证明了莱顿瓶内外两层所带的电正好极性相反，数量相等。这些新发现使富兰克林非常兴奋，也受到很大鼓舞。但是莱顿瓶也给他带来过麻烦。有一次，他把几只莱顿瓶联在一起，来加大电容量。不料，实验时候守在一旁的丽德不小心碰了一下莱顿瓶，只听得“轰”的一声，一团电火闪过，丽德被击中倒地，面色惨白，后来足足躺了一个星期。这次惊险的意外事故给富兰克林留下深刻的印象，他始终也忘不掉。也正是这个印象，使他联想到空中的雷霆闪电。
以前的人类对雷电的认识还很愚昧。1000多年以前，我国杰出的唯物主义哲学家王充指出雷电现象并不是“天怒”，也没有什么“雷公”，而是一种自然现象。他还猜测到这是“阴阳分争”的结果。当然，王充当时指的是阴阳之气的“分争”，和我们今天所说的阴阳电不是一回事，但是他在一千多年以前能够认识到这一步，是很了不起的。不过由于科学水平和文化交流的限制，王充的见解没有引起广泛注意。在富兰克林时代，西方普遍相信“雷电是上帝发怒”的说法。一些不信上帝的有识之士，试图解释雷电的起因，但是都没有成功。学术界比较流行的，是荷兰学者布尔哈维的观点，认为雷电是“气体爆炸”。
丽德被莱顿瓶击伤这件事，使富兰克林开了窍。那震耳的轰鸣，惊心动魄的闪电，不正和空中的雷电很相像吗？经过反复思考，富兰克林毅然断定：
雷电也是一种放电现象，它和实验室里人工产生的电一样，都能够产生光和声音，点燃物体，熔化金属，破坏磁性，杀伤生物。这个见解无疑是人类对电的认识的一大进步，在当时起了振聋发聩的作用。
在这以前，为了感谢科林逊赠送莱顿瓶的友情，富兰克林曾经把自己的电学实验心得整理成文，寄到伦敦。这位植物学家深为朋友的研究成果感到喜悦，他把论文送到皇家学会。可惜论文没有引起那些身居高位的权威们的注意，因为富兰克林当时在电学界毫无名气。皇家学会会刊也拒绝刊载。