当时，虽然法国、英国、瑞典等国家的科学家在化学方面已经有了不少科学的发现，可是化学仍然被看作是“魔术”，李比希对这些偏见很不以为然。这位年轻人懂得，化学并不是“魔术”，并且正是由于化学，人们才能创造出许多有用的东西。
因此，李比希充分肯定化学知识的科学性及其价值，在日常的学习以外，李比希还继续做一些实践性的科研工作，如对雷酸性质的分析。在精确测定雷酸盐组成方面，他做了许多工作，并得到盖•吕萨克教授的支持和赞赏。李比希成了盖•吕萨克教授的得力助手。开拓进取贡献良多1824年春，李比希返回家乡达姆斯塔德。凭盖•吕萨克教授的推荐和他本人突出的研究成果，他被当地吉森大学破格任命为正式编制以外的教授，当时，他才21岁，李比希终于实现了他儿时设想成为一名化学家的梦想。李比希并不满足于目前自己所取得的成就，仍日继续进行对新领域、新问题的探索。在研究氯与乙醇的作用时，李比希发现存在两种完全不同的液体，其中之一是乙醇与干燥的氯相互作用时生成的，并有特别难闻的气味，这种液体就是氯乙醛。另一种液体是通过氯酸钾与乙醇相互作用时获取的，它具有微甜和好闻的气味，但连续吸入这种蒸汽会引起头晕，这个新化合物叫氯仿。几年以后，李比希在进一步研究氯化乙醇时，得到了另一种液体——乙醛，它挥发快，带有难闻的窒息气味。
对于李比希来说，认识化学家韦勒是一生中的幸事。1828年12月，在一次学校交流活动中，李比希认识了韦勒，他们各自研究问题的方法都很独特，但却对许多问题有着一致的见解和兴趣。在热烈地交谈了几个小时之后，他们成了真正的朋友，以后又成为同事，一起研究了某些重要的课题。1832年，李比希和韦勒发表了他们共同撰写的论文《关于安息香酸的研究》，在文中，他们提出了基团理论。所谓基团理论，是李比希研究苦杏仁油安息香酸、安息香酰氯、安息酰氨等一系列化合物时，发现这些化合物中存在一个共同的基——安息香基。他由此得出结论：有机化合物是由基组成的，这种基是稳定的基，它构成有机化学物的基础。李比希关于有机基的科学定义是对有机化学理论基础的卓越贡献。这是有机化学研究系统分类的重要尝试，它和人工合成尿素一起成为有机化学大发展的先导，为有机化学的发展铺平了道路。
在一个相当长的时期里，在生物和有机化学的研究领域，流行“活力论”或“生命力论”。这种理论认为：动植物有机体具有一种生命力，才能制造有机物质。因此有机物质只能在动植物有机体内产生，在生产和实验室里，人们只能合成无机物质，不能合成有机物质，特别是不能从无机物质合成有机物质。李比希生活的年代，正是化学经历重大变革的时代，他的有关有机化学思想突破了无机化学与有机化学之间的绝对界限，由此，动摇了当时化学界与生物界，乃至哲学界长期流行的“活力论”。李比希在这场化学理论的变革中，始终是一位积极的倡导者，他和他的学生们用大量的事实证明新观点的正确性。
1837年，李比希和法国著名化学家杜马联名向法国科学院提交一份研究纲领论文，断言无论在无机化学还是有机化学中，“化合的规律和反应的规律在两个化学分支中都是一样的。”这个宣言为人工合成有机物扫清了思想上的障碍，李比希和杜马因此在有机化学界被奉为新科学思想的领袖。1839年，李比希论述了多元酸理论。李比希于有机化学贡献殊多，他对许多有机化合物做过精确分析，确定了它们的化学式，还发现了同分异构现象。这一切都使李比希成为19世纪最杰出的化学家之一。
创新体制培育英才
李比希在化学领域的研究与开拓当然是不可忽视的，但对于德国化学界乃至科学界来说，更具有重大意义的是他所做的教育体制改革。回顾李比希所走过的道路，充满着个人的奋斗艰辛，为了实现心中的梦想，他曾因制作炸药一度被学校开除。但是，李比希深深知道个人的实验操作对化学来说是何等重要。
当时德国的教育体制只注重课堂知识的灌输，教材也较为陈旧，作为一名过来人，李比希深知这种落后的教育体制对学生成长形成的弊病，想到自己所走过的曲折道路，他不由萌生了一个念头：不能让现在这些刻苦攻读化学的大学生和自己当年一样再走许多弯路，应该建立一套更为合理的教育体制，使实验与教学相结合，从而帮助大学生们迅速而科学地获得必要的科学知识。
于是，李比希将自己在巴黎所学过的课程作为蓝本，使之与自己积累的丰富实践知识相结合，对传统的教育体制进行了一番革新。他建立了世界上第一个真正用于教学与科研的实验室，使传统理论知识与实践操作相分离的弊病得到全然改观。同时，李比希还制定出一套新的教学大纲，这为近代化学教育新体制的建立奠定了基础。为了实践这套新体制，李比希说服当地政府和学校，办了一个化学实验室。经过默默而辛勤的耕耘，这个实验室很快就成为世界上最好的化学实验室。在李比希的指导下，这个实验室先后走出一大批世界著名的化学专家，如卡尔•弗德泽纽斯、查里。日拉尔、奥古斯特．霍
