1882年，29歲的昂尼斯被任命為萊頓大學物理學教授和物理實驗室負責人。當時物理學正處在一個轉變的時代，人們越來越重視物理實驗。昂尼斯在擔任萊頓大學物理實驗室負責人后，就決定把研究低溫物理作為主攻方向。要進行低溫方面的實驗，首先就要獲得低溫，低溫要靠液化氣體獲得，當時只有氫和氦還沒有被液化。英國物理學家杜瓦從1877年開始研究，經過二十多年，于1898年液化了氫。昂尼斯領導的萊頓大學物理實驗室為了滿足低溫研究的需要，于1892～1894年建成了大型的液化氧、氮和空氣的工廠，1906年可以大量生產液氫，為液化氦打下了堅實的基礎。又經過兩年奮斗，終于在1908年7月10日成功地液化了氦，為在液氦溫度下研究物質的性質創造了條件。

總之，萊頓低溫實驗室逐漸在國際上贏得了日益重大的聲譽。