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수정(受精)과 성세포, 체세포의 염색체수에 대한 발견으로 유명하다. 초기 몇 년 동안은 루뱅에 있는 가톨릭대학교의 동물학교수였던 아버지 P. J. 반 베네당과 함께 연구했는데, 그의 아버지는 원생동물, 선형동물, 그밖의 여러 동물군에 대한 연구로 유명한 사람이었다. 베네당은 아버지의 연구를 확장시켜 2가지 형태의 배 형성이 특징이며 연충류와 비슷한 이배충류(二胚蟲類)에 대한 연구를 했다.

1870년 리에주대학교 교수로 임용되어 그곳에서 비교형태학을 집중적으로 연구했으며 미색동물(尾索動物)이라고 하는 해양생물이 척색동물이라고 한 러시아의 동물학자 알렉산드르 O. 코발레프스키의 이론을 더욱 발전시켰다. 또한 배의 체절성에 대한 연구를 통해 미색동물과 다른 동물군과의 계통발생적 관련성을 확립했다. 그는 1883년부터 말에서 발견된 회충인 아스카리스 메갈로케팔라의 난자에 대한 중요한 논문들을 잇달아 출간했다.

이 연구에서 수정의 본질은 체세포 염색체수의 1/2만을 가지는 2개의 반핵(半核：수컷의 정자로부터 유래한 핵과 암컷의 난자로부터 유래한 핵)이 결합하는 것임을 보여주었다. 이 결합으로 온전한 수의 염색체를 가진 세포가 생기는 것이다. 베네당은 체세포에 단지 2개의 염색체만을 가지는 회충의 아종(亞種)인 아스카리스 메갈로케팔라 우니발렌스에 대한 연구에서 단일 염색체들의 개별성을 보여주었다.

그는 더 나아가 같은 종에서는 모든 체세포 속에 있는 염색체수가 일정함을 밝혔다. 또한 포유류에서의 배 형성에 대한 이론을 발전시켰는데 이 이론은 이후 일반적인 과학의 원리 중 하나가 되었다.