Сименс обучался на инженера-механика. Создавая свои изобретения, Сименс опирался на уже существующие знания о тепле и электричестве, именно таким образом он создал первый электрический термометр. Созданный им электрический пирометр, первое изобретение Вильгельма Сименса, связывал две области в которых он вёл исследования — металлургическую и электрическую.
Однако самым известным, самым важным изобретением и великим достижением его жизни было создание регенеративной печи. Это изобретение привело в дальнейшем к созданию мартеновской печи.
Воодушевлённый идеей поиска неограниченных источников энергии, он предлагает гипотезу о том, что Солнце выделяет тепло путём циркуляции топлива в космосе, позже перепечатывает книгу «В защиту солнечной энергии», вызвавшую споры в научных кругах.