维勒一生发表过化学论文270多篇,获得世界各国给予的荣誉纪念达317种,是一位勤勉的化学家。他的主要成就有以下几方面: 维勒自1824年起研究氰酸铵的合成,但是他发现在氰酸中加入氨水后蒸干得到的白色晶体并不是铵盐,到了1828年他终于证明出这个实验的产物是尿素。维勒由于偶然的发现了从无机物合成有机物的方法,而被认为是有机化学研究的先锋。在此之前,人们普遍认为:有机物只能依靠一种生命力在动物或植物体内产生;人工只能合成无机物而不能合成有机物。维勒的老师贝采里乌斯当时也支持生命力学说,他写信给维勒问他能不能在实验室里“制造出一个小孩来”。
维勒将自己的发现和实验过程写成题为“论尿素的人工制成”的论文,发表在1828年《物理学和化学年鉴》第12卷上。他的论文详尽记述了如何用氰酸与氨水或氯化铵与氰酸银来制备纯净的尿素。随着其他化学家对他的实验的重现成功,人们认识到有机物是可以在实验室由人工合成的,这打破了多年来占据有机化学领域的生命力学说。随后,乙酸、酒石酸等有机物相继被合成出来,支持了维勒的观点。 另一个关于元素发现的著名的故事是说维勒在分析一种来自墨西哥的矿石的时候虽然猜测到其中可能含有一种新元素,但是由于没有认真研究而放过了,他的同门师兄尼尔斯·加布里埃尔·塞夫斯特瑞姆认真分析了其中的成分,找到了元素钒。一般的科学资料上介绍则是维勒在塞夫斯特瑞姆发现钒后为后者证实了钒的存在。