عمل فيرنر هايزنبرغ في عام 1926 كمحاضر تحت إشراف نيلز في كوبنهاغن. بينما كان عمره 26 عامًا فقط ، تم تعيينه كأستاذ في الفيزياء النظرية في جامعة لايبزيغ واستمر في العمل هناك حتى عام 1941.
نشر فيرنر أبحاثه العلمية حول ميكانيكا الكم أثناء عمله في لايبزيغ تحت عنوان “المحتوى الوصفي للحركة النظرية الكمومية والميكانيكا”. في وقت لاحق من عام 1928 ، نشر كتابه المبادئ المادية لنظرية الكم.
في عام 1929 ، سافر فيرنر هايزنبرغ في جولة إلى اليابان والهند والولايات المتحدة لإلقاء محاضرات عالية المستوى. في عام 1941 تم تعيينه مديرًا لمعهد قيصر الفيزياء في برلين. بعد أن تم إرسال الحرب العالمية الثانية إلى جانب عدد من الفيزياء الألمان من قبل القوات الأمريكية إلى إنجلترا.
في عام 1948 ، عاد إلى وطنه الأم ، ألمانيا ، تم تعيينه مديرًا لمعهد ماكس بلانك في جوثنجل ، وبقي في هذا المنصب حتى عام 1958. أثناء عمله في معهد بلانك ، سكب فيرنر ، اهتمامه بطلبه في الكون والإشعاع الناتج وتعاون في أبحاثه مع المعهد الدولي للفيزياء في جنيف. في وقت لاحق على رئاسة مجلس البحوث الألمانية. كان فيرنر ضد استخدام القوات العسكرية للطاقة الذرية واعتمد هذا الوضع طوال حياته. في عام 1957 ، وقع جنبًا إلى جنب مع عدد من الفيزيائيين النوويين والمعروف باسم “18 من العلماء النوويين” إعلانًا ضد ذراع الجيش الألماني بأسلحة نووية.
عمل فيرنر بين عامي 1955 و 1956 كمحاضر زائر في جامعة سانت أندروز في اسكتلندا ، وتم جمع هذه المحاضرات في كتاب نُشر لاحقًا. خلال الخمسينيات والستينيات من القرن الماضي ، كان فيرنر هيسنبرغ رئيسًا لمؤسسة ألكساندر فون هيومولت ، أستاذ بجامعة ميونيخ بالإضافة إلى كونه رئيسًا لمعهد ماكس بلانك. خلال هذه الفترة ، عمل فيرنر على تطوير “نظرية العالم” ، وهي نظرية تشمل جميع القوانين الأساسية في الطبيعة.