Una vez a salvo, apoyó los intentos angloamericanos para desarrollar armas atómicas, en la creencia de que la bomba alemana era inminente, y trabajó para ello en el Proyecto Manhattan de Los Álamos, Nuevo México (EE. UU.).
En su modelo, además, los electrones podían caer (pasar de una órbita a otra) desde un orbital exterior a otro interior, emitiendo un fotón de energía discreta, hecho sobre el que se sustenta la mecánica cuántica.
Numerosos físicos, basándose en este principio, concluyeron que la luz presentaba una dualidad onda-partícula mostrando propiedades mutuamente excluyentes según el caso.
Para este nuevo principio cuántico, Bohr encontró además implicaciones filosóficas que le sirvieron de justificación.
Son célebres sus frases críticas dirigidas a la entonces «advenediza» mecánica cuántica: A todo esto, se dice que Bohr respondía: Dos observadores (Bohr y Einstein) aceptan la proposición lógico-experimental de este último como analogía válida para dirimir sus diferentes criterios.
Seguidamente pasa a una segunda estancia contigua, y entrega ambos paquetes a otro ayudante, cuya tarea es enviar uno de ellos por correo al polo norte; este segundo ayudante, al igual que los observadores, también desconoce en qué paquete está cada guante, introduciendo su indeterminismo circunstancial o factor de probabilidad en el experimento.
Una vez hecho esto, este ayudante o (remitente) entrega el paquete que no ha enviado, a los observadores de la primera estancia.
La otra alternativa nos decía: b) las partículas subatómicas pueden existir en dos o más estados a la vez.
En 1952, Bohr ayudó a crear el Centro Europeo para la Investigación Nuclear (CERN) en Ginebra, Suiza.
En 1970 la editorial Aguilar publicó en español la recopilación Nuevos ensayos sobre física atómica y conocimiento humano 1958-1962.