Si el descubrimiento de la fermentación trajo satisfacciones a Pasteur, ahora su curiosidad estaba más inflamada. ¿De dónde venían esos microorganismos? ¿Esos agentes que provocaban y permitían la fermentación? ¿Nacían de gérmenes? ¿Aparecían de repente, así como así? En 1862 Pasteur afirma en sus memorias que las partículas de la atmósfera contienen gérmenes y organismos "inferiores", siempre dispuestos a multiplicarse.

Afirmaba también que los líquidos más susceptibles pueden continuar sin alteraciones, si se guardan perfectamente y no se ponen en contacto con los gérmenes. También descubre un nuevo género de seres vivos, que son capaces de vivir sin aire, y lo hace estudiando la fermentación butílica. Es Pasteur quien propone igualmente el término "anaerobio", para el fermento que puede realizarse sin aire y el término "aerobio", para los microorganismos que necesitan oxígeno para desarrollarse.

Así, la fermentación es la consecuencia de la vida sin aire. Estos trabajos llevan a Pasteur a la aplicación de su método microbiologista a la industria y a la agricultura. Estudia entonces la formación de vinagre y la transformación de alcohol en ácido acético, a través de un organismo llamado "Mycoderma aceti", que se encarga de fijar el oxígeno del aire en el alcohol.

Enseña a los fabricantes de vinagre a obtener un vinagre de calidad duradera. Otro líquido de sus estudios fue el vino, y los agentes de su investigación los fermentos parásitos de esta bebida. Así Pasteur demuestra que cada enfermedad se debe a un fermento en particular. Si el vino contenía un parásito latente podría transmitir una enfermedad. Pero a una temperatura de unos 55 grados centígrados muchos líquidos pueden perder esos organismos y quedar limpios: a este metodo se le conoce como Pasteurización.

También las alteraciones de la cerveza se producen por microorganismos que vienen en el polvo o en partículas que andan en el aire y enseñó a los cerveceros a desinfectar las tapas de la botellas y a calentar la cerveza a 55 grados centígrados para prevenir enfermedades.

En 1855 llegó a los cultivos de seda una enfermedad; la pébrine o febrina. Esta enfermedad contagiosa invadió los cultivos de Francia, Italia, Austria y Asia Menor. Pasteur estudia a los gusanos de seda y constata a través del microscopio que los gusanos estaban infestados de diminutos cuerpos brillantes, y llega a la conclusión que sin duda eran estos organismos los causantes de la enfermedad.

El escritor Italiano Alessandro Baricco, en su novela llamad "Seda", se refiere en un capítulo a la invasión de la enfermedad y las desastrosas consecuencias economicas que trajo el contagio. La seda era entonces un negocio muy fructífero. Pasteur también es mencionado en "Seda"como aquel que salvaría los cultivos y en gran parte así fue. El estableció que la enfermedad era hereditaria y contagiosa.

Los trabajos de este gran científico tomaron un interés general, ya que por vez primera problemas hereditarios y de contagio podrían ser prevenidos, dejando atrás las ideas de maldiciones, de castigos por pecados cometidos y abriendo un camino más real a la prevención y profilaxis de las enfermedades, así como a su posterior desarrollo y mayores descubrimientos.

Para 1877, cuando Pasteur tenía 55 años, dedica su tiempo y sus descubrimientos en microbiología al servicio de la medicina y cirugía. Descubre la causa de los forúnculos de la osteomielitis; que fueron llamados por su forma y efecto "estafilococos".

También descubre el microbio de la fiebre puerperal; el estreptococo y el neumococo. En 1888 encuentra un método para atenuar la virulencia de los microbios en el cólera de la aves, así como en la enfermedad del carbunclo. Es en 1881 que se cuenta con la vacuna para el cólera, el carbúnclo y una especie de varicela en los cerdos, y se ponen en marcha la prevención de las mismas o asepsia.

Se puede decir que es Pasteur el padre de la Inmunología. Los innumerables estudios de Pasteur abrieron la puerta del desarrollo a la medicina de entonces y a la de hoy. Sus conocimientos no quedaron en simples descubrimientos, sino que la aplicación de sus métodos trajo posibilidades de vida insospechadas. Una de sus aportaciones; la vacuna contra la rabia, es quizás la más conocida en países de habla hispana.

En 1885 estudia esta enfermedad que vuelve locos a los animales que la poseen; la rabia, una enfermedad que se aposenta en el sistema nervioso. Para isolar el gérmen que no encuentra por sus metodos tradicionales, Pasteur cultivó un microorganismo sobre la médula de un conejo fijando su virulencia. Después lo aplica en un ser humano, Joseph Meister, era el método de atenuación obtenido de la médula virulenta.