An der Julius-Maximilians-Universität Würzburg übernahm er ab 1976 die Vertretung der Lehre für Geophysik und leitete mehrere von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) geförderte Forschungsprojekte zur Geophysik und Geologie.
1985 erfolgte die Habilitation für Geologie, und seit 2000 besteht die Professur an der Universität Würzburg, wo er zahlreiche Diplom- und Doktorarbeiten betreut hat. Darüber hinaus arbeitete er als Gastdozent an verschiedenen Hochschulen und Instituten.
Einige Schwerpunkte seiner Forschung seien hier genannt: Regionale Geologie und Geophysik, Bruchmechanik der Gesteine sowie insbesondere die Impaktforschung mit Untersuchungen von großen Meteroritenkratern. Er beschäftigte sich mit dem Nördlinger Ries, dem Steinheimer Becken und dem Chiemgau-Meteroritenkraterstreufeld in Deutschland, ferner mit dem Rochechouart-Krater in Frankreich und den Azuara- und Rubielos de la Cérida-Impaktstrukturen in Spanien.
Er ist Mitglied in der Deutschen Geophysikalischen Gesellschaft, Meteoritical Society, American Geophysical Union und Impact Field Studies Group.
Seit 1990 konzentriert sich Ernstson auf eine freiberufliche Tätigkeit als beratender Geophysiker und Geologe.
Er hat in dieser Funktion u.a. geophysikalische Messsysteme entwickelt, sich in der deutschen Kampfmittelräumung einen Namen gemacht und unterstützt als wissenschaftlicher Berater die Ebinger Prüf- und Ortungstechnik GmbH bei der Lösung komplexer Aufgaben und der Erarbeitung von innovativen Verfahren.