发明预防接种方法而闻名，为第一个创造狂犬病和炭疽的疫苗的科学家。
发明「旋光性原理」，这种旋光性的发现对许多不对称分子的研究，如：联合结晶学、化学、光学…把化合物的结晶型态、化学组成及对偏极光的反应关系做了一个重大的进展
巴斯德首先研究了酒的发酵过程。他发现发酵是因为微生物（酵母菌）的增长造成的。酒变酸和发酵类似，不过是由不同的微生物引起的。巴斯德的发现改变了以往认为微生物是发酵的产物，发酵是一个纯粹的化学变化过程的错误观点。同时，巴斯德通过大量实验提出：环境、温度、pH值和基质的成分等因素的改变，以及有毒物质都以特有的方式影响着不同的微生物。他随后创立了“巴斯德消毒法”（60~65摄氏度作短时间加热处理，杀死有害微生物的一种消毒法）并应用在各种食物和饮料上。
1862年，巴斯德经多次实验，终于以鹅颈瓶进行实验，证明煮沸的肉汤内，不会增长细菌；因此否定认为「生物随时可由非生物发生」的自然发生说（无生源论、自生论）。他提出「一切生物来自生物」的结论（即生源论），是第一位了解微生物存在于食物中及其作用的科学家。证明其不是由腐败的物体产生，而是细菌将物体腐化，打破了牛顿等人长久以来的观点。
每一种传染病都是一种微菌在生物体内的发展：由于发现并根除了一种侵害蚕卵的细菌，巴斯德拯救了法国的丝绸工业。
1857年发表的“关于乳酸发酵的记录”是微生物学界公认的经典论文。
