维恩在概率论和逻辑学方面有所贡献，他在1866年的《机会逻辑》和1881年的《符号逻辑》等在19世纪末及20世纪初曾享有很高的声誉。他修正了棣莫弗（De Moivre）的一个经典概率论定义，将“在m次试验中，成功n次，则成功的概率为n/m”，修改为“在m（m为一个大数）次试验中，成功n次，则成功的概率为当m趋向无穷大时n/m的极限值”，但此定义仍然有缺点。联系著这个定义，他还研究了著名的“圣彼得堡悖论”（St. Peterburg Paradox）。在逻辑学方面，维恩曾澄清了布尔在1854年的《思维规律的研究》中一些含混的概念。但其最主要的成就是系统解释并发展了几何表示的方法。他作出一系列简单闭曲线（圆或更复杂的形式），将平面分为许多间隔，利用这种图表，维恩阐明瞭演绎推理的基本原理。为了进一步明确起见，他还引入了一些数学难题作为实例。虽然在维恩之前，莱布尼茨（Leibniz）已系统地运用过这类逻辑图，但今天这种逻辑图仍称作“维恩图”（Venn Diagram）。
除了数学以外，维恩还有一较特别的兴趣或技能，那便是制作机器。他曾制作一部板球磙动机，当澳洲板球队在1909年到访剑桥时，维恩的板球磙动机依然运作正常，并使他们其中一位成员打空四次。
