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결정구조와 화학조성 간의 관계를 동형이론으로 제시했다. 1818~20년 그는 독일 식물학자 하인리히 F. 링크 베를린 연구소에서 비산염과 인산염을 연구하고 있었는데, 1819년 화학조성이 비슷한 화합물들은 흔히 같은 결정구조를 가진다는 사실을 발견했다.

1821년 베를린대학교 화학교수가 된 뒤에는 동형이론 연구를 계속했으며, 셀렌산(1827)과 단사황을 비롯한 많은 발견을 했다. 또 벤젠의 이름을 붙였고, 1832년에는 니트로벤젠을 처음으로 합성했다. 지금은 촉매작용으로 알려진 접촉작용을 알고 있었던 몇 안 되는 사람 중의 하나이기도 했다.