En 1824, il publie les résultats de ses recherches sur le cyanate d’argent et sa découverte de l’isomérie. Quatre ans plus tard, il réussit à Berlin la synthèse de l’urée, à partir du ferrocyanure de potassium. " Je peux, déclare-t-il, faire de l’urée sans avoir besoin de reins ou même d’un animal, fût-il homme ou chien. " Cette synthèse met en cause, pour la première fois, l’existence même de la " force vitale ", qui, pensait-on, habitait les corps issus des êtres vivants.. En 1862, il produit l’acétylène à partir du carbure de calcium. Ses travaux sur les silicones ont permis l’extension actuelle de cette branche de la chimie.En 1830, il rencontre Justus von Liebig, qui poursuit des recherches similaires sur les cyanates ; refusant toute rivalité, les deux savants se lient d’une profonde amitié renforcée par des travaux en commun. Ils extraient, en 1837, l’amygdaline à partir des amandes amères, et découvrent l’acide benzoïque en oxydant l’amygdaline par l’acide nitrique. En 1832, ils publient les résultats de leurs très importants travaux sur le radical " benzoyl ", travaux qui ouvrent une brèche dans ce que Wöhler appelle " la sombre forêt de la chimie organique ".