Kennelly devient professeur d'ingénierie électrique à l'institut de technologie du Massachusetts. 

Cette même année, Kennelly oriente ses activités du monde des affaires vers le milieu universitaire. Il sert comme professeur d'ingénierie électrique à l'université Harvard de 1902 à 1930 et aussi à l'institut de technologie du Massachusetts de 1913 à 1924. Il fut aussi, professeur en science appliquée en France de 1921 à 1922, chercheur associé à l'établissement de Carnegie entre 1924 et 1930, et le premier lecteur conférencier en électricité à la fondation Iwadare au Japon, en 1931. Il est célèbre pour avoir découvert des propriétés radio-électriques d'une couche de l'atmosphère : l'iono