Для развития органического анализа большое значение имело усовершенствование Берцелиусом методов количественного определения углерода и водорода. Будучи одним из лучших знатоков химии своего времени, Берцелиус ооъяснил с единой точки зрения многие факты и понятия, ранее казавшиеся не связанными друг с другом. Так, даже горные породы и минералы в подаренной ему коллекции Берцелиус расположил не в соответствии с общепринятой тогда кристаллографической систематизацией Р. Ж. Аюи, а по их химическому составу.
Сделав анализы винной и виноградной кислот, Берцелиус установил, что обе они имеют «одинаковый процентный и атомный состав». Показав тесную связь этих наблюдений с результатами своих более ранних исследований состава оловянной кислоты, а также работ Либиха и Вёлера, изучивших фульминаты и цианаты, работ Фарадея и Вёлера, анализировавших цианат аммония и мочевину (диамид угольной кислоты), Берцелиус предложил назвать эти явления изомерией. Он же ввел в науку термин «аллотропия», сравнивая различные видоизменения простых веществ.
Сопоставив результаты исследований этерификации, проведенных, по его совету, Мичерлихом, с наблюдениями Дёберейнера, Дэви и других ученых над реакциями окисления в присутствии платины, Берцелиус ввел в науку в 1836 г. понятие катализа. «Сущность каталитической силы состоит в том,- писал Берцелиус,- что тело лишь одним своим присутствием, а не благодаря химическому сродству, не проявляющемуся при этой температуре, может возбуждать дремлющие химические сродства взаимодействующих веществ». Так в результате своих работ Берцелиус объединил представления о природе гомогенных и гетерогенных каталитических реакций. Однако, встретив сопротивление таких выдающихся ученых, как Либих и X. Шёнбейн, Берцелиус не смог отстоять своих представлений о катализе. И хотя сам Шёнбейн впоследствии провел замечательные исследования каталитических явлений, понятие катализа прочно вошло в химию лишь благодаря работам В. Оствальда спустя полвека после смерти Берцелиуса.
Берцелиус опубликовал около двухсот пятидесяти работ, среди которых - большой многотомный учебник химии, выдержавший несколько изданий (в том числе переводы на немецкий и французский языки). Издаваемые Берцелиусом ежегодные обзоры успехов химии были, по существу, первым наиболее полным информационным изданием, рассказывающим об основных достижениях в этой бурно развивающейся области науки. Они оказали значительное влияние на выработку химических воззрений, основанных на его теоретических представлениях. Создание новых основных понятий, таких, как изомерия и полимерия, значительное совершенствование химической символики и номенклатуры, обширная литературная деятельность Берцелиуса, несмотря на то что он упорно придерживался дуалистических электрохимических представлений, оказала существенное влияние на развитие современной химии.
