Descubriu os acedos nucleicos. A este bioquímico alemán foille outorgado o Premio Nobel de Medicina en 1910 polas súas contribucións no desciframento da química de ácidos nucleicos e proteínas, descubrindo os ácidos nucleicos, bases na molécula de ADN, que constitúe a substancia xenética da célula.
A súa vocación investigadora introduciuno na área da fisioloxía celular e seguindo os descubrimentos de Miescher comezou a desenvolver unha serie de estudos que lle levaron a importantes conclusións sobre a síntese das proteínas, a destacar a importancia das encimas e a intuír o papel dos ácidos nucleicos na herdanza. Establece as bases da estrutura do ADN, ó estudar as nucleínas (nucleoproteínas) mostrando que consistían nunha porción proteica e outra non proteica (acedos nucleicos).
Posteriormente, describe os seus compoñentes, distinguindo entre adenina, citosina, guanina, timina e uracilo. Kossel estableceu as bases que conduciron a esclarecer a estrutura do ADN.
Untersuchungen über die Nukleine und ihre Spaltungsprodukte (Investigations into the nucleins and their cleavage products), 1881
Die Gewebe des menschlichen Körpers und ihre mikroskopische Untersuchung (The tissues in the human body and their microscopic investigation), 1889-1891
Leitfaden für medizinisch-chemische Kurse (Textbook for medical-chemical courses), 1888
Die Probleme der Biochemie (The problems of biochemistry), 1908
Die Beziehungen der Chemie zur Physiologie (The relationships between chemistry and physiology), 1913
