Chevreuls videnskabelige arbejde dækkede en bred vifte, men han er bedst kendt for de klassiske undersøgelser, han udførte på animalsk fedt, udgivet i 1823 (recherches sur les corps Gras d ‘ origine animale). Disse gjorde det muligt for ham at belyse den sande natur af sæbe; han var også i stand til at opdage sammensætningen af stearin, et hvidt stof, der findes i de faste dele af de fleste animalske og vegetabilske fedtstoffer, og olein, den flydende del af ethvert fedt, og at isolere stearinsyre og oliesyrer, hvis navne han opfandt. Dette arbejde førte til vigtige forbedringer i processerne for stearinlysfremstilling.Chevreul var en beslutsom fjende af charlatanismen i enhver form og en fuldstændig skeptiker med hensyn til den “videnskabelige” psykiske forskning eller spiritualisme, der var begyndt i hans tid. Hans forskning på “magic pendulum”, Kvistestænger og borddrejning er revolutionerende. I et åbent brev til Andr Kristi-Marie amp Kristire i 1833 og hans 1854-papir “de la baguette” forklarer Chevreul, hvordan menneskelige muskulære reaktioner, totalt ufrivillige og underbevidste, er ansvarlige for tilsyneladende magiske bevægelser. I sidste ende opdagede Chevreul, at når en person, der holdt divining rods/magic pendulum, blev opmærksom på hjernens reaktion, stoppede bevægelserne og kunne ikke villigt gengives. Hans var en af de tidligste forklaringer på den ideomotoriske effekt.
i 1824 blev Chevreul udnævnt til direktør for farvestoffet, der blev arbejder på Gobelins-fabrikken i Paris som svar på klager over tekniske mangler. Han fandt ud af, at nogle farvestoffer faktisk var mangelfulde, men at det ofte kritiserede sorte farvestof var førsteklasses. Alligevel blev stoffer farvet med denne sorte opfattet som svage og rødlige, når de var omgivet af dybe blues og/eller lilla. Chevreul kaldte denne effekt samtidig kontrast og definerede den som tendensen til, at en farve ser ud til at skifte mod den komplementære af sin nabo, både med hensyn til nuance og mørke.
han udforskede konsekvenserne af konceptet i boglængde i 1839 og havde til hensigt at danne en omfattende teori for al billedkunst. Det tilbød designprincipper for gobeliner, tæpper, møbler, mosaikker, kirker, museer, lejligheder, formelle haver, teatre, kort, typografi, indramning, farvet glas, dametøj og endda militære uniformer. Det bemærkes dog mest for dets indflydelse på impressionistisk og Neo-impressionistisk maleri, især den Pointillistiske stil udviklet af Georges Seurat og Paul Signac, som indeholdt små sidestillinger af komplementære farver. Camille Pissarro rapporterede, at han havde talt med Seurat, der havde beskrevet stilen som en søgning efter “den moderne syntese med videnskabeligt baserede midler, der vil blive baseret på teorien om farver opdaget af M. Chevreul og i overensstemmelse med eksperimenterne med Maksvel og målingerne af N. O. Rood.”
Chevreul understregede vigtigheden af nøjagtig Skildring af belysning for at fremme realisme, men tilføjede: “Det er næsten altid sådan, at nøjagtig, men overdrevet farve findes mere behagelig end absolut troskab til scenen.”Vincent van Gogh tog rådene til sig og gjorde overdådig brug af komplementærer til at intensivere hinanden. Van Gogh skrev: “denne gensidige forhøjelse er det, der kaldes loven om samtidig kontrast…hvis de komplementære farver tages med samme værdi, det vil sige i samme grad af lysstyrke og lys, vil deres sammenstilling hæve både den ene og den anden til en intensitet så voldsom, at menneskelige øjne næppe vil være i stand til at bære at se på det.”Chevreul var også indflydelsesrig i det tyvende århundredes maleri, især Robert Delaunay, der blev introduceret til Chevreuls teorier af sin ven Jean Metsinger. Delaunays stil med at blande relativt store blokke af næsten komplementære er i dag normalt kendt som orfisme. Delaunay selv foretrak imidlertid navnet” samtidighed”, et klart nik til Chevreul.
Chevreul er også knyttet til det, der undertiden kaldes Chevreuls illusion, de lyse kanter, der ser ud til at eksistere mellem tilstødende strimler af identiske farver med forskellige intensiteter. Se Chevreul ‘ s lovene om kontrast af farve for mere information.