1928年，学成归国两年的吴有训被聘为清华大学物理系教授，并先后担任物理系主任、理学院院长，与清华结下了不解之缘。在清华执教期间，他注重为学生打好基础，强调“本系自最浅至最深之课程，均注重于解决问题及实验工作，力矫现实高调及虚空之弊”。作为世界闻名的科学家，吴有训教授在讲授《普通物理学》等基础课程时注重深入浅出，将最新研究成果引进课堂，激发学生们钻研探索的精神。他还特别注重实验科学，在清华创建了第一个物理实验室，是我国开展近代物理学实验研究的先驱。他不辞辛劳，诲人不倦，亲自指导学生查阅文献，制备实验装置，以严谨的作风培养出王淦昌、赵九章、余瑞璜、翁文波等许多优秀学生。

　　在科研工作中，吴有训坚持践行“精细与有恒”。他强调搞科学工作来不得半点马虎，一定要精益求精，并且要持之以恒、坚持到底。为了验证康普顿效应，他进行了上百次实验，整理了上百万字实验笔记。在公布实验结果后，哈佛大学一位教授提出异议，声称实验无法重复。吴有训对自己的实验充满信心，他核对了所有实验数据，确定无误后，亲自前往哈佛大学，当场演示了实验过程。他的动作熟练而果断，实验结果准确无误，博得了在场同行热烈的掌声，精细的实验完全消除了别人的疑虑。

　　在清华讲授第一堂物理实验课时，吴有训教授要求学生用一根两厘米长的短尺度量一段3米的距离，度量一定要准确。这是一个非常简单的实验，但要求必须精细，稍有疏忽，就会出错。他要让学生明白：在科学实验中要重视每一个细节，差之毫厘，失之千里。

　　吴有训教授经常教导学生，科学研究的道路并非平坦，要取得成就，必须做到持之以恒。钱三强因为听了吴有训关于康普顿效应的演讲，决定一定要来清华跟随吴先生学习。1932年他如愿考入清华大学物理系，吴有训鼓励他：“你的愿望很好，只要脚踏实地努力，并持之以恒，一定能成功！”钱三强没有辜负老师的期望，为我国原子能事业的发展做出了重要贡献。而当年曾获得吴先生亲笔赠言的胡伦积，同样牢记老师的教诲，远赴东北，历任长春地质学院及东北大学教授，一干就是40多年，为我国地质事业的发展培养了大批人才。