Pasteurov objav anaerobiózy u baktérií maslového kvasenia, ktoré znamenal základné poznatky pre ďalšie štúdium procesov dýchania a kvasenia. Venoval sa štúdiu nákazlivých chorôb zvierat. Dospel k všeobecnému záveru, že všetky nákazlivé choroby spôsobujú mikróby. Pri výskume cholery hydiny využil poznatky E. Jenneru a dokázal, že infekcia organizmu oslabenou kultúrou choroboplodných zárodkov nespôsobí smrť, ale vyvoláva odolnosť proti príslušnému ochoreniu. Takto vytvoril základy aktívnej imunizácie, ako metódy preventívneho očkovania proti nákazlivým chorobám.