Pada tahun 1835, Berzelius memperkenalkan istilah “katalisis”, menggambarkan zat yang dapat mempercepat reaksi kimia tanpa ikut bereaksi. Penemuan ini sangat penting, baik untuk memahami proses dalam tubuh manusia maupun dalam industri kimia modern. Ia juga menjelaskan bahwa ikatan kimia terbentuk karena daya tarik elektrostatik antara ion positif dan negatif, yang kini kita kenal sebagai ikatan ionik.
Meskipun ia tidak mengetahui jenis ikatan lain seperti ikatan kovalen, teori ikatan ion yang ia kembangkan membuka jalan bagi pemahaman kimia yang lebih luas. Karya tulisnya, Textbook of Chemistry, menjadi buku pegangan utama para ilmuwan dan diperbarui secara berkala seiring penemuan-penemuan baru. Buku ini menyatukan pengetahuan kimia yang tersebar dan menjadikannya lebih sistematis.
Berzelius dikenal bukan hanya karena keahliannya, tetapi juga karena dedikasinya yang luar biasa terhadap ilmu pengetahuan. Pada tahun 1818, ia diangkat menjadi bangsawan oleh Raja Karl di Swedia, namun ia tetap menjauhi kehidupan sosial dan lebih senang berdiskusi dengan sesama ilmuwan. Ia merasa kehidupan akademik tidak cocok dengan pesta dan hiburan.