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소변이 신장에서 수행되는 혈액여과의 부산물이라는 것을 발견했고, 눈과 횡문근(橫紋筋)의 구조와 기능에 관해서도 중요한 발견을 했다.

1840년 런던의 킹대학 병원으로 발령된 그는 그의 스승인 로버트 토드와 함께 현미경으로 여러 장기조직의 미세구조와 기능을 조사했다. 그뒤 2년 동안 보먼은 수의근(隨意筋)의 구조와 기능, 간의 미세한 해부구조, 신장의 구조와 기능에 대한 3가지 중요한 논문을 발표했다. 그중에서도 신장에 관한 그의 발견이 가장 두드러졌다. 그는 네프론(nephron：신장의 혈액여과 단위) 속에 있는 각 모세혈관 덩어리(絲毬體)를 둘러싸고 있는 주머니는 세뇨관의 연속이며, 궁극적으로 이를 통해 소변을 방광으로 내보낸다는 것을 발견했다.

지금은 보먼 주머니(Bowman's capsule)라고 부르는 이 구조는 그의 소변 형성에 관한 여과설에서 가장 중요한 부분이며, 현재의 신장 기능에 대한 이해에 있어서도 가장 중요한 요소이다. 보먼과 토드는 생리학과 조직학의 개척자적 저서인 〈생리해부학과 인간의 생리학 The Physiological Anatomy and Physiology of Man〉(5권, 1845~56)을 출간했다. 눈에 대한 연구에 관심을 갖게 된 보먼은 왕립 런던 안과병원(1846~76, 나중에는 모어필드 안과병원)과 킹대학 병원(1856)에서 근무했고, 1848~55년 런던에 있는 킹대학에서학생들을 가르쳤다.

그는 개업의로서 매우 성공했으며 런던에서 뛰어난 안과·외과의로서 인정받았다. 또한 세계에서 가장 유명한 안과연구자 중의 한 사람이 되었으며 눈의 여러 구조와 기능을 최초로 기술했다. 1884년 준남작작위를 받았다.