Пастер не обмежився вивченням винної і виноградної кислот, ним були узяті всілякі органічні сполуки й усюди він установлював зв'язок між оптичною активністю і несиметричною будівлею кристалів. Надалі він починає подорож для ознайомлення з виробництвом виноградної кислоти. Він відвідує Лейпциг, Цвіккау, Дрезден, Фрейбург, Вену, Прагу і скрізь переконується в правильності своєї концепції. Експансивні французькі газетні репортери не могли обійти мовчанням таке захоплення науковим питанням. У газеті з'явилася стаття, у якій, зокрема , відзначалося, що "ніхто ніколи не починав стільки подорожей, не виявляв стільки бажань у відшуканні скарбу чи предмета свого обожнювання".

Велике відкриття було зроблено Пастером, коли йому було 28 років. З 1848 по 1854 р. ним було опубліковано більше двадцяти робіт, присвячених молекулярній дисиметрії. Важко оцінити значення даних робіт Пастера - це джерела виниклої стереохімії. Він стверджував, що все оптично активне може бути синтезовано тільки живим організмом і що ця властивість характерна тільки для речовин, що входять до складу рослин чи тварин. Однак ще при його житті були штучно синтезовані оптично активні вуглеводи, спирти, органічні кислоти й інші з'єднання. Подальші дослідження в цьому напрямку дозволили встановити поширення правих і лівих ізомерів різних органічних речовин у складі протоплазми тваринної і рослинної клітки, і це дало дуже багато в теоретичному відношенні.

Перше повідомлення Пастера по молекулярній диссиметрії з'явилося в 1848 р. У цьому ж році його призначають професором фізики в Діжон, а потім незабаром професором хімії в Стразбургський університет. Тут він робить пропозицію Марії Лоран, дочці ректора університету, і одружується на ній. Під час перебування в Стразбурзі Пастер продовжує цікавитися молекулярною дисиметрією. Однак він не вдоволений результатами досліджень в області хімічної кристалографії .

Щоб виникли оптичні активні речовини Пастер діє магнітами на кристали, за допомогою рефлекторів і геліостата піддає впливу сонячних променів напрямок яких змінено на рослини. Однак ці пошуки не були довершені тими переконливими і чіткими результатами, що звичайно одержував Пастер. Більш того, висловлене їм загальнотеоретичне положення про те, що оптично активні речовини утворяться тільки живими організмами і чисто хімічний синтез не може їх дати, не підтвердилося надалі , про що вже говорилось раніше.

В 1854 р. Пастер переїжджає в Ліль, де йому запропонували посаду декана тільки що відкритого фізико-математичного факультету Лільського унінерситета.

З переїздом у Лілль зв'язані зміни в наукових інтересах Пастера. Він починає вивчати бродіння. В 1857 р. з'являється його перший запис, присвячений молочнокислому бродінню. У ньому з винятковою переконливістю Пастер доводить, що збудником цього бродіння є живі істоти, здатні розвиватися під час відсутності повітря і, розмножуючи, зброджувати молочний цукор з утворенням молочної кислоти. Розвиток бактерій було важко довести, Пастер вирощував їх на синтетичному прозорому живильному середовищі. Скисання молока з утворенням молочної кислоти здійснювалося людиною вже на зорі людської культури, але впродовж трьох тисяч років причини цього перетворення були невідомі. Пастер уперше з'ясував роль молочнокислих бактерій у цьому процесі і показав, що вони відрізняються від дріждів - збудників спиртового бродіння. Запис про молочнокисле бродіння цікавий також тим, що в ньому був висловлений ряд теоретичних розумінь про причини бродіння, правильність яких була доведена Пастером тільки надалі . У тому ж році з'являється перше повідомлення про спиртове бродіння, і впродовж ряду років вся увага Пастера концентрується на вивченні різних бродінь. У 1857, з призначенням його професором Еколь Нормаль, Пастер повертається в Париж, де і працює до кінця своїх днів.

Установлена ним здатність дріжджів і молочнокислих бактерій розмножуватися під час відсутності повітря викликало заперечення з боку багатьох учених, що звикли вважати, що життя без кисню неможлива. Як відповіддю на цю критику з'явилося відкриття Пастером і 1861 р. збудників маслянокислого бродіння - строго анаеробних бактерій. Вони не тільки могли розмножуватися під час відсутності повітря, але при пропущенні останнього через культуру бродіння припинялося. Відкриття анаеробіозу - нова сторінка в науці про живі організми, і воно дозволило Пастеру затверджувати, що в основі бродінь "лежить відібрання кисню" в анаеробних умовах, інакше кажучи, "брожеліо - це життя без кисню". Цікаво відзначити, що ще Лавуазьє розглядав спиртове бродіння як окислювально-відновний процес. Так, він писав: "Дію винного бродіння полягає в тому, щоб розділити до двох частин цукор, окислити одну половину за рахунок іншої, щоб утворилася вугільна кислота, окислити іншу половину за рахунок першої й одержати спаленну речовину, що і буде алкоголь". Можливість здійснення відбудовних реакцій нерозривно зв'язана з анаеробіо дріждів. За свої видатні дослідження в 1861 р. Пастер одержує премію Дженнера від Французької Академії наук і медаль Гумфорда від Лондонського королівського суспільства. Значення роботи Пастера по бродінню краще розглянути відразу, тому що, якщо дотримувати хронологічної послідовності, цей виклад довівся б переривати двічі - для опису робіт з мимовільного зародження і для ознайомлення з результатами вивчення хвороб шовковичних хробаків.

Вже і 1862р. з'явилося перше повідомлення Пастера про оцетокисле бродіння. Надалі він детально вивчив це прохання і