Ο Kibble ασχολήθηκε με το σπάσιμο της συμμετρίας (απλό παράδειγμα - μια μπάλα στην κορυφή ενός λόφου μπορεί να κυλήσει προς τα κάτω προς οποιαδήποτε κατεύθυνση), τις μεταβάσεις φάσης (απλό παράδειγμα - το νερό μετατρέπεται σε πάγο καθώς παγώνει) και τις τοπολογικές ατέλειες (κατά προσέγγιση - σημεία, γραμμές ή επιφάνειες στο χώρο όπου υπάρχει άλμα).
Είναι περισσότερο γνωστός για τη συν-ανακάλυψη του μηχανισμού Higgs (που εξηγεί πώς μερικά αλλά όχι όλα τα στοιχειώδη σωματίδια έχουν μάζα) και την πρόβλεψη του μποζονίου Higgs (ένα σωματίδιο με μεγάλη μάζα που είναι κεντρικό στοιχείο του μηχανισμού Higgs) με τους Gerald Guralnik και C. R. Hagen (GHK). Στο πλαίσιο του εορτασμού της 50ής επετείου των Physical Review Letters, το περιοδικό αναγνώρισε την ανακάλυψη αυτή ως μία από τις εργασίες-ορόσημα στην ιστορία του PRL. Για την ανακάλυψη αυτή ο καθηγητής Kibble τιμήθηκε με το βραβείο J. J. Sakurai 2010 της Αμερικανικής Φυσικής Εταιρείας για τη Θεωρητική Σωματιδιακή Φυσική. Αν και θεωρείται ευρέως ότι έχει συγγράψει την πιο ολοκληρωμένη από τις πρώτες εργασίες για τη θεωρία Higgs, η GHK δεν συμπεριλήφθηκε αμφιλεγόμενα στο βραβείο Νόμπελ Φυσικής του 2013. Το 2014, ο νομπελίστας Πίτερ Χιγκς εξέφρασε την απογοήτευσή του για το γεγονός ότι ο Κιμπλ δεν είχε επιλεγεί να μοιραστεί το βραβείο Νόμπελ με τον Φρανσουά Ενγκλέρ και τον ίδιο.
Ο Kibble υπήρξε πρωτοπόρος στη μελέτη του σχηματισμού τοπολογικών ατελειών στα πολύ πρώιμα χρόνια της ύπαρξης του σύμπαντος. Ένα σημαίνον μοντέλο σχηματισμού ατελειών σε ένα συγκεκριμένο είδος μετάβασης φάσης είναι γνωστό ως μηχανισμός Kibble-Zurek. Η εργασία του για τις κοσμικές χορδές (ατέλειες γραμμών του χώρου σε κοσμική κλίμακα) εισήγαγε την ιδέα στη σύγχρονη κοσμολογία.
Ήταν ο ένας από τους δύο συμπροέδρους ενός ερευνητικού προγράμματος που χρηματοδοτήθηκε από το Ευρωπαϊκό Ίδρυμα Επιστημών (ESF) για την Κοσμολογία στο Εργαστήριο (COSLAB), το οποίο διήρκεσε από το 2001 έως το 2005. Προηγουμένως ήταν συντονιστής ενός δικτύου του ESF για τα τοπολογικά ελαττώματα στη σωματιδιακή φυσική, τη συμπυκνωμένη ύλη και την κοσμολογία (TOPDEF). Τα προγράμματα αυτά μελέτησαν τις αναλογίες μεταξύ τοπολογικών ατελειών στο πρώιμο σύμπαν και παρόμοιων δομικών ατελειών σε υγρά και στερεά, οι οποίες μπορούν να μελετηθούν στο εργαστήριο. (Για ένα απλό παράδειγμα ενός δικτύου εργαστηριακών τοπολογικών ατελειών, θεωρήστε τα όρια μεταξύ των πολλών μικρών, κακοστημένων κρυσταλλιτών σε ένα μέταλλο).
Το 1966 ο Kibble δημοσίευσε ένα εγχειρίδιο με τίτλο Κλασική Μηχανική, το οποίο εξακολουθεί να τυπώνεται (από το 2016), τώρα στην 5η έκδοσή του και σε συνεργασία με τον Frank Berkshire.