Dawson fue nombrado superintendente de educación (1850-1853); y en la misma época comenzó a interesarse y apasionarse con la geología de Canadá, estudiando particularmente especies botánicas fósiles del Carbonífero.

El nombre de William Dawson está sobre todo asociado con el Eozoon canadense, que en 1864 describió como un organismo cercano a una estructura foraminífera.

Ese «fósil» se halló en rocas laurentianas, y lo consideraba el sistema vivo más anciano de la geología.

Su opinión sobre tal sujeto fue replicada por el geólogo irlandés William King, refutándolo, ese pretendido organismo es considerado actualmente como una estructura mineral.

En sus escritos sobre los sujetos geológicos, conservaba una actitud netamente inspirada en la religión, rehusando admitir que el humano pudiera descender por evolución de ancestros animales, y afirmando que la especie apareció en la tierra en una época muy reciente.