Anders Celsius war wie sein Vater Professor der Astronomie in Uppsala. Als er 1730 an der Universität seine Stelle antrat, erhielt er zunächst von seinem Vater die Weisung, die Astronomie in anderen Ländern kennenzulernen. In den folgenden fünf Jahren machte er daher eine Studienreise über Berlin, Leipzig, Wittenberg, Nürnberg (Besuch bei J.G.Doppelmayer), Venedig, Padua, Bologne, Rom und Paris. Dort kam er im Herbst 1734 an. In dieser Zeit wurde in Paris gerade eine Expedition nach Ecuador zur Bestimmung der Erdfigur vorbereitet. Celsius regte damals eine zweite Expedition nach Lappland an, an der er dann von 1736 bis 1737 teilnahm.
1742 erschien seine Thermometerarbeit, bei der er zur Messung der Temperatur die Ausdehnung von Quecksilber benutzte. Er schrieb den Siedepunkt und den Gefrierpunkt von Wasser fest und teilte die Strecke auf seiner Quecksilberskala in 100 Teile ein. Dabei war der Gefrierpunkt mit "100" und der Siedepunkt mit "0" bezeichnet. Erst nach seinem Tod wurde die Skala von einem anderen Wissenschaftler umgedreht.
Celsius' Verdienste in der Geophysik waren viel größer als die der Thermometrie. Er setzte sich auch für die Einführung des Gregorianischen Kalenders in Schweden ein, was aber erst 1753 nach seinem Tod umgesetzt wurde. Mit seinen Arbeiten trug Celsius wesentlich zum Anschluß der schwedischen Wissenschaft an die internationale Forschung bei.