當時有機物的分析技術還相當落後。他改進和完善了Guy Lussac和Thenard提出的有機物燃燒分析方法，使碳和氫的含量可以根據產生的二氧化碳和水的量準確測定。後來，杜馬發明了測定有機氮的好方法，從而形成了完整的有機分析體系。吉森這個小地方也成為了當時世界的化學中心，對德國在19世紀成為化學強國起到了重要作用。他在1845年被封為男爵。1852後，因健康狀況惡化而退教，但仍從事力所能及的研究工作。他對生物化學產生了興趣，並對生命的活力是由食物在體內氧化產生的能量提供的這壹觀點的建立起了積極的作用。但是對發酵過程的理解犯了和貝瑟利烏斯壹樣的錯誤。在農業化學方面，他也有成功也有失敗。首先，他正確地指出了土地肥力喪失的主要原因是植物消耗了土壤中生命所必需的礦物質成分，如鈉、鈣、磷等。他也是第壹個提倡用化肥代替天然肥料進行施肥的人。但他錯誤地認為植物所必需的氮是直接從大氣中吸收的，所以沒有在他的肥料成分表中加入氮化物。這壹點後來得到了糾正，從而使農業生產有了很大的飛躍。
尤斯圖斯·馮·李比希從巴黎回來，成為吉森大學的化學教授。他立即著手壹項聞所未聞的計劃，即改革德國傳統的化學教育體系和教學方法，探索培養新壹代化學家的途徑。當時德國大學的化學教育通常將化學知識與自然哲學混在壹起，沒有專門的化學教學實驗室，學生無法得到實驗操作訓練。尤斯圖斯·馮·李比希知道，作為壹個真正的化學家，哲學思辨是不夠的，化學知識只能從實驗中獲得。這種實驗訓練在當時的德國大學是沒有的。因此，尤斯圖斯·馮·李比希決心學習外國化學實驗室的經驗，在吉森建立了壹個現代化的實驗室，在那裏培養了壹批批年輕人，培養了壹代化學家。吉森實驗室(Giessen Laboratory)是壹個化學教學實驗室，對所有學生開放，在化學實驗過程中同時進行教學。
尤斯圖斯·馮·李比希編寫了全新的實驗教學大綱，規定:首先，學生要邊學習講義邊做實驗，先用已知化合物進行定性和定量分析，再從天然物質中提純和鑒定新化合物，進行無機合成和有機合成；完成本課程後，我將在導師的指導下進行獨立研究，作為我的畢業論文項目。最後，他通過鑒定獲得了博士學位。尤斯圖斯·馮·李比希的教學體系，使學生逐漸從系統訓練轉向在實驗室中獨立研究，以前並不被認可，但它為現代化學教育體系奠定了基礎。