Munka a selyemhernyókkal
1862-ben Pasteurt beválasztották az Académie des Sciences tagjai közé, a következő évben pedig az École des Beaux-Arts (Képzőművészeti Főiskola) geológia, fizika és kémia professzorává nevezték ki. Röviddel ezután Pasteur figyelmét a franciaországi selyemhernyóválságra fordította. A 19. század közepén egy rejtélyes betegség támadta meg a francia selyemhernyó-tenyészeteket. Franciaországban már nem lehetett selyemhernyótojást termelni, és más országokból sem lehetett importálni, mivel a betegség egész Európában elterjedt, és behatolt Eurázsia kaukázusi régiójába, valamint Kínába és Japánba is. 1865-re a selyemhernyóipar szinte teljesen tönkrement Franciaországban, és kisebb mértékben Nyugat-Európa többi részén is. Pasteur gyakorlatilag semmit sem tudott a selyemhernyókról, de korábbi mentora, Dumas kérésére Pasteur elvállalta a probléma kezelését, elfogadta a kihívást, és megragadta a lehetőséget, hogy többet tudjon meg a fertőző betegségekről. Hamarosan szakértő selyemhernyó-tenyésztővé vált, és azonosította a selyemhernyó-betegséget okozó organizmusokat. Öt évnyi kutatás után sikerült megmentenie a selyemipart egy olyan módszerrel, amely lehetővé tette az egészséges selyemhernyótojások megőrzését, és megakadályozta, hogy a betegséget okozó organizmusok megfertőzzék azokat. Ezt a módszert néhány éven belül egész Európában elismerték; a selyemtermelő országokban ma is alkalmazzák.
1867-ben Pasteur lemondott az École Normale Supérieure adminisztratív feladatairól, és a párizsi egyetem, a Sorbonne kémiaprofesszorává nevezték ki. Bár 1868-ban részlegesen lebénult (bal oldali féloldali féloldali bénulás), folytatta kutatásait. Pasteur számára a selyemhernyók tanulmányozása jelentette a beavatást a fertőző betegségek problémájába, és ekkor ismerte meg először a fertőző folyamatok összetettségét. Hozzászokva a laboratóriumi eljárások állandóságához és pontosságához, zavarba ejtette az állati élet változékonysága, amelyet azáltal ismert fel, hogy megfigyelte, hogy az egyes selyemhernyók fiziológiai és környezeti tényezőktől függően eltérően reagálnak a betegségekre. E problémák vizsgálatával Pasteur kifejlesztette a járványtan bizonyos gyakorlatait, amelyek néhány évvel később jó szolgálatot tettek neki, amikor állati és emberi betegségekkel foglalkozott.