В 1828 г. (двадцати четырех лет от роду) Ленц был избран адъюнктом по физике Петербургской академии наук, в 1830 г. экстраординарным, а в 1834 г. ординарным академиком. В этом звании он и работал в Академии до самой смерти, ведя интенсивную и разнообразную исследовательскую работу. Одновременно Ленц занимался преподавательской деятельностью в Морском корпусе, в Артиллерийской академии, в Главном педагогическом институте, а с 1836 г. и в Петербургском университете.
Ленц вел также большую работу в разного рода правительственных комиссиях, создававшихся для научного изучения разнообразных вопросов крупнейшего значения. Так он был активным членом комиссии по изучению электромагнитного двигателя Якоби, членом комиссии по электромагнитному телеграфу, членом правительственной комиссии по постройке Исаакиевского собора. Пулковской обсерватории и др. Он также принимал участие в ряде академических экспедиций, в том числе в экспедиции, имевшей целью восхождение на Эльбрус, во время которого он занимался главным образом гравиметрическими и магнитными работами.