Estudios sobre el vino: procedimientos para la conservación del envejecimiento, métodos para eliminar los microorganismos que pueden degradar el vino-
 

Estudios en fermentación: Pasteur descubrió que la fermentación es causada por el crecimiento de microorganismos y no por una generación espontánea.
 

Enfermedades contagiosas: estudió el problema del gusano de seda, el cólera de las gallinas y la perineumonía contagiosa bovina, entre otros.
 

Isomería óptica: descubrió que existían cristales casi idénticos, pero con simetría especular. Resolvió el misterio del ácido tartárico que existía en dos formas con composición química idéntica, pero con propiedades diferentes.
 

Pasteurización: descubrió que en la fermentación, intervienen dos microorganismos. Se trataba de dos levaduras: una producía alcohol, y la otra, ácido láctico. Posteriormente, innovó con un método para eliminar estos microorganismos. 
 

Teoría microbiana: Estableció que así como los microorganismos causaban la descomposición de algunos productos, podrían existir algunos que invadieran un cuerpo sano causando afecciones. Estas teorías lo llevaron a indagar en las enfermedades contagiosas.