Вільямс - засновник і перший керівник департаменту основи сільського господарства та рослинної кріплення Московського інституту механізації та електрифікації сільського господарства. Основні роботи присвячені розвитку доктрини. Він є автором близько 450 наукових творів. Він обґрунтував провідну роль біологічних факторів у утворенні ґрунту, створив доктрину невеликого біологічного циклу речовин як основи розвитку ґрунту, висловив уявлення про єдність розвитку неорганічної та органічної природи, розроблений та обґрунтований Система сільського господарства трави. Вільямс вважав, що лише невеликий структурний кусковий ґрунт має властивість родючості і що структура ґрунту є основною умовою для отримання хороших культур.