Jego zainteresowania naukowe, początkowo obracające się w obszarze nauk chemicznych, skierowały się w stronę nauk rolniczych na skutek pomysłu, aby ubogich mieszkańców manchesterskich slumsów przesiedlić na wieś, co miało spowodować ich transformację w uczciwych, pracowitych i pożytecznych obywateli. W tym celu, aby dowiedzieć się jak najwięcej o rolnictwie, udało mu się uzyskać pracę jako wykładowca na Wye Agricultural College.
Podczas pracy jako kierownik stacji w Rothamsted Russell zaangażował się w zdobywanie funduszy zarówno rządowych jak i prywatnych, co pozwoliło na rozwój stacji oraz otwieranie w niej nowych działów badawczych (mimo panującym wówczas niezbyt przychylnym stosunku do badań rolniczych). W 1934 w ciągu sześciu tygodni udało mu się pozyskać kwotę potrzebną na wykupienie posiadłości Rothamsted.
Zajmował się studiowaniem korzystnych efektów częściowej sterylizacji gleby, co nie było rozwiązaniem praktycznym do stosowania w polu, jednakże wykorzystywane było z sukcesem na mniejszą skalę w szklarniach. Zajmował się problemem głodu na świecie i tym, jak można do jego rozwiązania poprawiać rolnictwo. Jako ekspert wymieniał się wiedzą nt.