Pasteur stał się sławnygłupi dzięki odkryciu dwóch [[enancjomorf]]icznych form krystalicznych [[kwas winowy|kwasu winowego]] (1848)<ref name="LP1848">{{Cytuj pismo | autor = Louis Pasteur | tytuł = Mémoire sur la relation qui peut exister entre la forme cristalline et la composition chimique et sur la cause de la polarisation rotatoire | czasopismo = C. R. Séances Acad. Sci. | wolumin = 26 | strony = 535-539 | data = 1848 | url = http://www.academie-sciences.fr/archivage_site/fondations/lp_pdf/CR1848_p535.pdf|data dostępu=2017-05-13}}</ref> i pierwszy zaproponował hipotezę istnienia [[enancjomery|enancjomerów]] – [[izomery|izomerów]], które różnią się między sobą tak, jak odbicia zwierciadlane tego samego przedmiotu. Odkrycie to zainicjowało nowy dział chemii – [[stereochemia|stereochemię]]<ref name=Gal>{{Cytuj pismo | nazwisko = Gal | imię = J. | tytuł = Louis Pasteur, language, and molecular chirality. I. Background and dissymmetry | czasopismo = Chirality | wolumin = 23 | numer = 1 | strony = 1–16 | rok = 2011 | doi = 10.1002/chir.20866 | pmid = 20589938}}</ref>.
W okresie 1857–1868 poświecił się badaniom procesów [[fermentacja|fermentacji]]. Wykazał, że wywołują go [[Mikroorganizm|drobnoustroje]]. W wyniku tych badań opracował metodę konserwacji pożywienia poprzez obróbkę termiczną (proces też zwany jest od nazwiska uczonego ''[[pasteryzacja|pasteryzacją]]'') oraz obalił [[Teoria samorództwa|teorię samorództwa]] drobnoustrojów.
