W Cregg również posiadał własne laboratorium chemiczne (jego ruiny zachowały się na terenie sadu wchodzącego w skład posiadłości).
Londyn (1777–1787) W latach 1777–1787 mieszkał w Londynie, w 1780 został członkiem Royal Society, w 1782 otrzymał Medal Copleya za cykl rozpraw na temat powinowactwa chemicznego. W okresie pobytu w Londynie przyjaźnił się m.in. z Henrym Cavendishem, Josephem Priestleyem i Josephem Banksem. W 1784 opublikował Elements of Mineralogy, pierwsze systematyczne opracowanie mineralogii w języku angielskim, a w 1787 swoje najbardziej znane dzieło, An Essay on Phlogiston and the Constitution of Acids. Początkowo był zwolennikiem teorii flogistonu, ale w 1791 stał się jej przeciwnikiem pod wpływem krytyki ze strony francuskiego chemika Antoine’a Lavoisiera i jego współpracowników. W 1787 opublikował książkę An Estimate of the Temperatures of Different Latitudes, wytyczając nowe kierunki badań wiatrów w atmosferze ziemskiej jako prekursor pojęcia masa powietrza.
W 1780, w trakcie wojny o niepodległość Stanów Zjednoczonych (1775–1783), stracił swoją cenną bibliotekę, przejętą w czasie transportu do Anglii przez amerykański okręt korsarski, obecnie przechowywaną w zbiorach w Salem w stanie Massachusetts.