Koncepcja asymetrycznego atomu węgla, będąca założeniem dzieła, pomogła wytłumaczyć istnienie kilku izomerów, niedające się wytłumaczyć w oparciu o zwykły wzór strukturalny. W tym samym czasie zauważył istnienie zależności między aktywnością optyczną a istnieniem chiralnego atomu węgla.
Jego poglądy zostały zaakceptowane po ukazaniu się dzieła Chimie dans l’Espace (Chemia w przestrzeni). Na szczególną uwagę zasługuje opublikowane w 1877 niemieckie wydanie ze wstępem J. Wislicenusa. W swoim Dix Années dans l’Histoire d’une Théorie (Dziesięć lat historii teorii) zwrócił uwagę na fakt, iż J.A. Le Bel niezależnie doszedł to takich samych wniosków jak on sam, chociaż w bardziej abstrakcyjnej formie.
W 1884 ukazała się książka Études de Dynamique chimique (Badania nad chemią kinetyczną), w której po raz pierwszy wszedł na grunt chemii fizycznej. Najważniejszą część stanowiło wyprowadzenie głównej termodynamicznej zależności między ciepłem reakcji a przesunięciem równowagi wskutek zmian temperatury, która jest nazywana izotermą van ’t Hoffa lub izotermą reakcji. Przy stałej objętości równowaga reakcji ulegnie zmianie w kierunku przeciwnym do temperatury (a narzuconym przez układ). W ten sposób obniżenie temperatury powoduje oddanie ciepła, natomiast jej podwyższenie jego absorpcję.