Bernal se roku 1927 přestěhoval zpět do Cambridge, kde působil jako lektor strukturální krystalografie, a v roce 1931 byl povýšen na zástupce vedoucího výzkumu na úseku krystalografie, tehdejším pododdělení Cavendishovy laboratoře.
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.