Cariera sa a început prin soluţionarea unei probleme de mare interes la acea vreme – de ce substanţele identice din punct de vedere chimic reacţionează diferit la lumina polarizată, explicând acest lucru prin descoperirea asimetriei moleculare. Astfel, o substanţă inactivă la lumina polarizată devine activă sub influenţa unui proces de fermentare.
Dacă până la studiile sale, fermentaţia era considerată o materie moartă, Pasteur demonstrează că, având în vedere că orice substanţă activă provine din natura vie, atunci şi fermentaţia aparţine acesteia din urmă, căci doar viaţa este generatoare de substanţe active la lumina polarizată. Prin aceste descoperiri, Louis Pasteur începe să se afirme nu doar în calitate de chimist, ci şi ca biolog. Această primă etapă îl va conduce, ulterior, pe marele savant, printr-o succesiune de studii logice, de la asimetria moleculară la fermentaţie şi, apoi, la bolile contagioase.
Pasteurizarea
După ce un industriaş l-a rugat să afle de ce vinul şi berea se acresc odată cu trecerea timpului, Pasteur a demonstrat că atât fermentaţia, cât şi alterarea erau provocate de microorganisme, ceea ce stă la baza teoriei germenilor. Pasteur a prezentat o modalitate prin care se poate preîntâmpina alterarea, numită ”pasteurizare”. Încălzind vinul până la 50 de grade Celsius, sunt omorâte microorganismele care îl pot altera.
În cea de-a doua etapă a studiilor sale, Pasteur a cercetat şi alte microorganisme care interacţionează cu materiale organice. A demonstrat că, odată ce este fiartă, carnea nu se alterează decât dacă este expusă particulelor de aer. În 1865, a făcut investigaţii în cazul unei maladii care omora viermii de mătase. Nu a reuşit să izoleze microorganismul, dar a propus ca toţi viermii infectaţi să fie ucişi şi să se creeze noi culturi de viermi de mătase.
În 1867, Pasteur este numit profesor de chimie la Universitatea Sorbona din Paris, dar îşi înfiinţează şi un laborator la Şcoala Normală Superioară. Deşi în 1868 suferă un accident vascular cerebral grav, în urma căruia rămâne cu o hemipareză, îşi continuă activitatea cu acelaşi devotament de care dăduse dovadă şi până atunci.
Microbiologia în serviciul medicinei
În cea de-a treia etapă de cercetare, mai exact de la 55 la 65 de ani, Louis Pasteur va pune microbiologia în serviciul medicinei. Dacă maladiile se datorează microorganismelor, ele trebuie identificate şi totodată, trebuie găsite mijloacele de a le combate.
