Ses recherches personnelles ont porté sur les domaines les plus divers de la physiologie expérimentale.
Prenant la suite de Claude Bernard, Brown-Séquard et d'Arsonval, il fit plusieurs découvertes sur les sécrétions internes :
en 1890, les lobules accessoires de la glande thyroïde puis les effets des extraits thyroïdiens qui ont conduit au traitement du myxœdème ;
en 1897, la classification des excitants spécifiques des glandes auxquels Starling donna le nom d'hormones ;
enfin, son étude de la toxicité du sérum d'anguille participa à l'explication de l'hémolyse, des anticorps et de l'immunité.
Il fut collègue de Charles Richet (1850-1935), et avec lui a publié le Journal de physiologie et de pathologie générale.
Hommage
Une place du centre-ville d'Épinal porte son nom[1].
Publications
Étude expérimentale sur l'état du pouls carotidien pendant le travail intellectuel, thèse de médecine de Nancy n° 129, 1881[2]
Traité élémentaire de physiologie. Partie 1.
Études de psychologie physiologique et pathologique
Les sécrétions internes
Un physiologiste au XVIIIe siècle : L'irritabilité et la sensibilité d'après Le Cat - Revue Scientifique 3e série - Tome VII : N°12 -
Le jeûne et les jeûneurs - Revue Scientifique 3e série - Tome XII : N°23 - .
Les travaux de la société de Biologie de 1849 à 1899 - Revue Scientifique 4e série - Tome XIII : N°16 - : N°17 - : N°18 - .
Essais de philosophie et d'histoire de la biologie - un vol. In-18, 341 pages - Masson 1900