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척수신경들의 기능적 차이를 최초로 밝혔다. 약이 인체의 여러 부위에 미치는 영향에 대한 그의 선구자적인 연구로 스트리크닌과 모르핀 같은 약이 진료에 도입될 수 있었다.

1811년에 스코틀랜드의 해부학자인 찰스 벨 경이 척수신경의 복근(腹筋)은 운동을 일으키고 배근(背筋)은 감각충격을 전달한다는 것을 발견했는데, 1822년 마장디는 이러한 발견을 확증, 더욱 발전시켰다. 1831년 그는 파리의 콜레주 드 프랑스의 의학 교수로 임명되었다.

1839년 그는 달걀의 단백질인 알부민을 토끼에게 주사하면 처음에는 아무런 반응도 보이지 않지만 2번째로 주사하면 종종 토끼가 죽는다는 사실을 알게 되었는데, 이는 다른 동물의 단백질이 혈액에 투여되었을 때 동물이 일으키는 심각한 과민 반응인 아나필락시(anaphylaxis)에 대한 최초의 발견이었다.

실험생리학 분야 최초의 정기간행물인 〈실험생리학 저널 Journal de Physiologie Expérimentale〉(1821)의 창간자로서 그가 가르쳤던(1841~43) 유명한 생리학자 클로드 베르나르의 지적 발달에 커다란 영향을 주었다. 마장디는 1821년에 프랑스 과학 아카데미의 회원으로 선출되었으며 1837년에는 아카데미 회장이 되었다.