肖萊馬第一個從雜醇油中分離出伯丙醇，這在前麵已經說到了。這項工作不僅僅是一項重要的發現，同時也具有相當大的理論意義。他在這方麵的工作表明，一元醇係列的異構現象不僅僅取決於醇基本身的異構，還取決於羥基（OH）在醇基上的不同位置。例如，肖萊馬認為丙醇（C3H7OH）應有兩種異構物——伯丙醇與仲丙醇：CH3—CH2—CH2—OH伯丙醇；CH3CHCH3CH3伯丙醇但在肖萊馬以前，化學界隻發現了仲丙醇，伯丙醇是否存在曾受到了懷疑。肖萊馬成功地得到了伯丙醇，這就通過實驗證實了自己理論觀點的正確性。
恩格斯在1868年5月10日致馬克思的信中，提到了肖萊馬的這項發現：
“此外，他又有一項卓越的發現，伯丙醇與仲丙醇是兩種同分異構化合物。在很長的一段時間裏，還沒有分離出伯丙醇；因此有的化學家甚至斷言，伯丙醇是根本不存在的，存在的隻是仲丙醇。肖萊馬在去年秋季舉行的自然科學家會議上回答他們說，在不久的將來他就能夠把伯丙醇分離出來，現在他確實做到了這一點。”
另外，肖萊馬通過自己堅持不懈的研究，還確定了烷、醇類化合物其他一些異構物的結構。例如，他確定了正辛醇是：CH3-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2OH；仲辛醇是：CH3-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH（OH）-CH3；正己烷是：
CH3-CH2-CH2-CH2-CH2-CH3；二異丙基是：CH3-CH（CH3）-CH（CH3）-CH3等等。
由於肖萊馬的這些工作，在相當程度上引起了化學觀念上的革命性變革。從化學史的角度來分析，它至少引出了下列三點直接後果：（1）對有機物的異構現象作出了合理的解釋，使此前虛構的複雜異構係列得以簡化，進一步充實了凱庫勒-庫帕的假說，並使之得到有效的應用；（2）通過實驗方法，證實了碳原子四個化合價的同一性，給了類型論以致命一擊，為原子結合理論掃清了前進道路上的重要障礙；（3）為建立正確的化學結構式與命名法提供了有力的科學基礎，並通過合成途徑製得理論上預見的未知物而表明原子結合理論的正確有效性，促進了該理論的定型化。
正如生物進化論是生物學基本理論的基礎一樣，有機物分子中原子結合理論正是有機化學的基本理論基礎。原子結合理論在19世紀60年代初期有了雛形，是諸多科學家共同努力的結果，也是曆史發展的必然趨勢。沒有這一理論，便不可能建立起有機化學的科學體係，而這一理論又為後來的有機合成的成功實踐所證實，並有力地指導了有機合成實踐。而肖萊馬的有機化學理論，正是原子結合理論形成中的重要一環。肖萊馬在參與奠定這一理論後，還在他所著的《有機化學教程》一書中，以此理論為基礎，打破了以往傳統體係，從而開創了新的有機化學科學體係與有機化學教程的新體製。因此，我們可以認為，肖萊馬是近代有機化學的奠基人之一。
恩格斯在悼文中概括肖萊馬對有機化學的貢獻時寫道：“在60年代，他完成了在化學領域內的一些劃時代的發現。有機化學大大發展，終於以一堆零星、或多或少不完備的關於有機物成分的資料變成一門真正的科學。
我們現在關於脂肪烴所知道的一切，主要應歸功於肖萊馬。他研究了已知的屬於脂肪烴類的物質，將它們一一加以分離，其中的許多種是由他第一次提純的；另一些從理論上說，應當存在但一直還沒有為人所知的脂肪烴，也是由他發現並製得的。這樣一來，他就成為現代的科學的有機化學的奠基人之一。”
肖萊馬對有機化學發展的這一功績，也很快被與他同時代的其他化學家所認同。1873年俄國化學家布特列洛夫在肖萊馬所著的《有機化學教程》一書的俄譯本序言中寫道：“至於說到理論觀點，則化學結構原理現今已滿足了一切需要，這個原理為大多數化學家們所接受與貫徹。肖萊馬的簡明教程奠定了化學結構原理的基礎，而且在我看來，它還有恰當地選擇實際資料的特點。”英國化學家羅斯科在談到肖萊馬的化學工作時也指出：“這項工作得出的結果，全然改變了當時存在的關於脂肪烴結構的不完全觀點，並奠定了有機化學的現代科學基礎。”德國化學家羅塔·邁爾在其著作中說道：
“自從肖萊馬證實了至今所承認的在氫化乙基和甲基（或二甲基）之間不存在區別以來，氯化甲基同簡單的氯化沼氣的同一性也就不再有什麼懷疑了。