Sau khi tốt nghiệp Cambridge, Diamond quay trở về Harvard làm Hội viên bậc dưới cho đến năm 1965. Ông bảo vệ luận án Tiến sỹ Sinh lý học thực nghiệm vào năm 1962 và vào năm 1968, trở thành Giáo sư Sinh lý học tại trường Y khoa UCLA. Đương khi ở độ tuổi 20 ông đã phát triển một sự nghiệp song song thứ hai về điểu cầm học và sinh thái học, chuyên về New Guinea và các đảo lân cận. Về sau, ở tuổi trung niên, Diamond phát triển một sự nghiệp thứ ba về lịch sử môi trường và trở thành giáo sư địa lý học ở UCLA, chức vụ hiện tại của ông.[8] Ông cũng giảng dạy tại trường LUISS Guido Carliở Roma.[9] Diamond đoạt Huy chương Khoa học Quốc gia năm 1999[10] và trường Đại học Tiểu bang Westfield đã phong tặng học vị Tiến sĩ danh dự cho ông vào năm 2009.

Diamond lúc đầu chuyên về hấp thụ muối trong túi mật.[7][11] Ông còn xuất bản những công trình học thuật trong các lĩnh vực sinh thái học và điểu cầm học,[12] nhưng lại nổi tiếng nhất vì là tác giả của một số đầu sách khoa học phổ thông kết hợp các chủ đề từ nhiều lĩnh vực khác hơn so với những chủ đề mà ông chính thức nghiên cứu. Do sự đa dạng học thuật này, Diamond từng được mô tả là một nhà bác học.[13][14]