乳酸桿菌
巴斯德弄清了發酵的奧祕，從此開始，巴斯德終於成爲一位偉大的微生物學家，成了微生物學的奠基人。
當時，法國的啤酒業在歐洲是很有名的，但啤酒常常會變酸，整桶的芳香可口啤酒，變成了酸得讓人咧嘴的黏液，只得倒掉，這使酒商叫苦不迭，有的甚至因此而破產。1865年，里爾一家釀酒廠廠主請求巴斯德幫助醫治啤酒的病，看看能否加進一種化學藥品來阻止啤酒變酸。
巴斯德答應研究這個問題，他在顯微鏡下觀察，發現未變質的陳年葡萄酒和啤酒，其液體中有一種圓球狀的酵母細胞，當葡萄酒和啤酒變酸後，酒液裏有一根根細棍似的乳酸桿菌，就是這種“壞蛋”在營養豐富的啤酒裏繁殖，使啤酒“生病”。他把封閉的酒瓶放在鐵絲籃子裏，泡在水裏加熱到不同的溫度，試圖即殺死了乳酸桿菌，而又不把啤酒煮壞，經過反覆多次的試驗，他終於找到了一個簡便有效的方法：只要把酒放在攝氏五六十度的環境裏，保持半小時，就可殺死酒裏的乳酸桿菌，這就是著名的“巴氏消毒法”，這個方法至今仍在使用，市場上出售的消毒牛奶就是用這種辦法消毒的。
當時，啤酒廠廠主不相信巴斯德的這種辦法，巴斯德不急不惱，他對一些樣品加熱，另一些不加熱，告訴廠主耐心地待上幾個月，結果呢，經過加熱的樣品打開後酒味依然純正，而沒有加熱的已經酸了。
救治蠶病
巴斯德成了法國傳奇般的人物時，法國南部的養蠶業正面臨一場危機，一種病疫造成蠶的大量死亡，使南方的絲調工業遭到嚴重打擊，人們又向巴斯德求援，巴斯德的老師杜馬也鼓勵他挑起這副擔子。
“但是我從來沒有和蠶打過交道啊!”巴斯德沒有把握地說。
“這豈不是更妙嗎?”老師杜馬鼓勵他說。
巴斯德想到法國每年因蠶病要損失1億法郎時，他不再猶豫了，作爲一名科學家，有責任拯救瀕於毀滅的法國的蠶業。巴斯德接受了農業部長的委派，於1865年隻身前往法國南部的蠶業災區阿萊。
蠶得的是一種神祕的怪病，讓人看了心裏非常不舒服，一隻只病蠶常常擡着頭，伸出有腳像貓爪似的要抓人;蠶身上長滿棕黑的斑點，就像粘了一身胡椒粉。多數人稱這種病爲“胡椒病”，得了病的蠶，有的孵化出來不久就死了，有的掙扎着活到第3齡、4齡後也挺不住了，最終難逃一死。極少數的蠶結成繭子，可鑽出來的蠶蛾卻殘缺不全，它們的後代也是病蠶。當地的養蠶人想盡了一切辦法，仍然治不好蠶病。
巴斯德用顯微鏡觀察，發現一種很小的、橢圓形的棕色微粒，是它感染絲蠶以及飼養絲蠶的桑葉，巴斯德強調所有被感染的蠶及污染了的食物必須毀掉，必須用健康的絲蠶從頭做起。爲了證明“胡椒病”的傳染性，他把桑葉刷上這種致病的微粒，健康的蠶吃了，立刻染上病。他還指出，放在蠶架上面格子裏的蠶的病原體，可通過落下的蠶糞傳染給下面格子裏的蠶。
巴斯德還發現蠶的另一種疾病——腸管病。造成這種蠶病的細菌，寄生在蠶的腸管裏，它使整條蠶發黑而死，屍體像氣囊一樣軟，很容易腐爛。
巴斯德告訴人們消滅蠶病的方法很簡單，通過檢查淘汰病蛾，遏止病害的蔓延，不用病蛾的卵來孵蠶。這個辦法挽救了法國的養蠶業。
雞霍亂
巴斯德一生髮明很多，對生物科學和醫學作出了傑出的貢獻。一次偶然的機遇，使他找到了克服雞霍亂的靈丹妙藥。
雞霍亂是一種傳播迅速的瘟疫，來勢異常兇猛，家庭飼養的雞一旦染上雞霍亂就會成批死亡。有時，人們看到有的雞剛纔還在四處覓食，過一會兒卻忽然兩腿發抖，隨後便倒了下去，掙扎幾下便一命嗚呼了。有的農婦晚上在關雞窩時，還在慶幸地看到雞都活蹦亂跳的，但第二天就都死光了，橫七豎八地躺在窩裏。1880年，法國農村流行着可怕的雞霍亂，巴斯德決心片服這種瘟疫。
爲了弄清雞霍亂的病因，巴斯德從培養純粹的雞霍亂細菌作爲突破口，他試用了好多種培養液，他斷定雞腸是雞霍亂病菌最適合的繁殖環境，傳染的媒介則是雞的糞便。他經過多次實驗，但都失敗了。茫然無序中，他只得放鬆一下，停下研究工作，休息了一段時間。
休息幾天以後，巴斯德又開始了研究實驗，這時，他發現“新大陸”了。他用陳舊培養液給雞接種，雞卻未受感染，好像這種霍亂菌對雞失去了作用。這是怎麼回事呢?巴斯德順藤摸瓜，終於發現，因空氣中氧氣的作用，霍亂菌的毒性便日漸減弱。於是，他把幾天的、1個月的、2個月和3個月的菌液，分別注入健康的雞體，做一組對比實驗，雞的死亡率分別是100%、80%、50%和10%。如果用更久的菌液注射，雞雖然也得病，便卻不會死亡。事情並未到此結束，他另用新鮮菌液給同一批雞再次接種，使他驚奇的是，幾乎所有接種過陳舊菌液的雞都安然無恙，而未接種過陳舊菌液的雞卻死得淨光。實踐證明，凡是注射過低毒性的菌液的雞，再給它注入毒性足以致死的雞霍亂菌，它也具有抵抗力，病勢輕微，甚至毫無影響。
預防雞霍亂的方法找到了!巴斯德從這一偶然的發現中，導致了他對減弱病免疫法原理的確認，使他產生從事製造抗炭疽的疫苗的設想。雖然在他這前英國醫生琴納發明牛痘接種法，但有意識地培養製造成功免疫疫苗，並廣泛應用於預防多種疾病，巴斯德堪稱第一人。
“意志、工作、成功，是人生的三大要素。意志將爲你打開事業的大門;工作是入室的路徑;這條路徑的盡頭，有個成功來慶賀你努力的結果……只要有堅強的意志，努力的工作，必定有成功的那一天”，這是巴斯德關於成功的一段至理名言。
否定微生物自然發生說
新鮮的食品在空氣中放久了，會腐敗變質，並發現其中有微生物。這些微生物從何而來?當時有一種觀點認爲，微生物是來自食品和溶液中的無生命物質，是自然發生的——自然發生說。而巴斯德則是該假說的反對者之一。在對發酵過程研究後，巴斯德猜想，在腐爛物上出現的微生物也存在於空氣中。他進一步推斷，如果食品也被用同種方式去除表面的有生命污染物，也就是說，如果它經無菌處理且保持隔離狀態，它就不應該變質。
巴斯德通過自己精巧的實驗給持有這種觀點的人以有力的反駁。
巴斯德設計了一個鵝頸瓶(曲頸瓶)，現稱巴斯德燒瓶。燒瓶有一個彎曲的長管與外界空氣相通。瓶內的溶液加熱至沸點，冷卻後，空氣可以重新進入，但因爲有向下彎曲的長管，空氣中的塵埃和微生物不能與溶液接觸，使溶液保持無菌狀態，溶液可以較長時間不腐敗。如果瓶頸破裂，溶液就會很快腐敗變質，並有大量的微生物出現。實驗得到了令人信服的結論：腐敗物質中的微生物是來自空氣中的微生物，鵝頸燒瓶實驗也導致了巴斯德創造了一種有效的滅菌方法——巴氏滅菌法。
巴氏滅菌法又稱低溫滅菌法，先將要求滅菌的物質加熱到65℃30分鐘或72℃15分鐘，隨後迅速冷卻到10℃以下。這樣既不破壞營養成分，又能殺死細菌的營養體，巴斯德發明的這種方法解決了酒質變酸的問題，拯救了法國釀酒業。現代的食品工業多采取間歇低溫滅菌法進行滅菌。可見，巴斯德的功績有多大。
疾病的病菌說
巴斯德從研究蠶病開始，逐步解開了較高等動物疾病之迷，即由病菌引起的疾病，最後征服了長期威脅人類的狂犬病。
1865—1870年，他把全部的精力都集中到蠶病的研究上。這個研究牽涉到兩種病原微生物。在搞清蠶病起因後，巴斯德提出了合理可行的防治措施，從而使法國的絲綢工業擺脫了困境。
而後，巴斯德又專心研究動物的炭疽病，他成功地從炭疽病的動物(如牛、羊)的血液中分離出一種病菌並進行純化，證實就是這種病菌使動物感染致病而亡。這就是動物感染疾病的病菌說觀點。但是，當時的內科醫生和獸醫們卻普遍認爲疾病是在動物體內產生的，由疾病產生了某種有毒物質，然後，也許是，由這些有毒物變成了微生物的錯誤觀點。後來巴斯德又研究婦科疾病產褥熱。他認爲這種病是由於護理和醫務人員把已感染此病的婦女身上的微生物帶到健康婦女身上，而使她們得病。
由此可見，巴斯德雖不是一名醫生，但他對醫學的貢獻也是無法估量的，他爲醫學生物學奠定了基礎。
免疫學
巴斯德除了研究炭疽病外，還研究了雞的霍亂病。這種病使雞羣的死亡率高達90%以上。巴斯德經過多次嘗試後發現，這種致病的微生物能在雞軟骨做成的培養基上很好地生長。一小滴新鮮的培養物能迅速殺死一隻雞。
巴斯德在研究此病過程中最值得慶幸的是：當某雞用老的、不新鮮的培養物接種時，它們幾乎都只有些輕微的症狀，並很快恢復健康。再用新鮮的、有毒力的培養物接種時，這些雞對這種病的抵抗力非常強，這樣巴斯德就使自己的實驗用雞產生了對雞霍亂病的獲得性免疫能力了。這可以同詹納(E.Jenner)使用牛痘對人的天花病產生免疫能力相媲美。
巴斯德在成功地研究出防止雞霍亂病的方法後，又着手研究對付炭疽病的方法。他把炭疽病的病菌培養在溫度爲42～43℃的雞湯中。這樣，此病菌不形成孢子，從而選擇出沒有毒性的菌株作爲疫苗進行接種。
巴斯德是世界上最早地成功研製出炭疽病減毒活性疫苗的人，從而使畜牧業免受滅頂之災。
