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.
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.