Estudià la descàrrega elèctrica en els gasos, els raigs catòdics i canals, la difracció de la llum, els fluids i, sobretot, la radiació del cos negre, del qual enuncià (1893) la coneguda llei que duu el seu nom. Aquests treballs li valgueren el premi Nobel de física, que li fou atorgat el 1911. El seu cosí, Max Wien (Königsberg 1866 — Jena 1938), també físic, col·laborà amb Röntgen i treballà en oscil·lacions d’alta freqüència i radiotelegrafia.