* Vita nelle acque profonde: Thomson e il suo team hanno scoperto una vasta gamma di forme di vita precedentemente sconosciute che vivono nelle profondità marine, tra cui nuove specie di pesci, invertebrati e microrganismi. Ciò ha messo in discussione la convinzione prevalente secondo cui nessuna vita potrebbe esistere a tali profondità.
* Topografia del fondale oceanico: La spedizione Challenger mappò meticolosamente il fondale oceanico, rivelandone la topografia complessa e varia, comprese montagne, fosse e vaste pianure. Questi dati gettarono le basi per la moderna oceanografia.
* Correnti oceaniche: Thomson ha studiato le correnti oceaniche e la loro influenza sulla vita marina e sul clima, contribuendo a sviluppare la nostra comprensione della circolazione oceanica globale.
* Sedimenti marini: La spedizione ha raccolto e analizzato grandi quantità di sedimenti marini, fornendo informazioni sulla storia geologica degli oceani e sui processi che modellano la Terra.
* Il concetto di "Abisso dello sfidante": Questo termine è stato coniato da Thomson per descrivere la parte più profonda del fondale oceanico, scoperta durante la spedizione. In seguito lasciò il posto al termine "Fossa delle Marianne".
Il lavoro di Thomson sulla spedizione Challenger fu un risultato monumentale nella scienza, cambiando radicalmente la nostra comprensione degli oceani e della vita al loro interno. È considerato uno dei pionieri dell'oceanografia moderna.