在斯特拉斯堡生理化學研究所裏，科塞爾發現了除鳥嘌呤以外核酸中常見的其他四種堿基，即腺嘌呤、胸腺嘧啶、胞嘧啶和尿嘧啶，通過實驗證明了上述的各種堿基以及黃嘌呤、次黃嘌呤和鳥嘌呤都是核酸的降解產物。他還提出可以用堿基分析的方法區分來自細胞核的核質和來自奶汁和蛋黃的“核質”，他稱細胞核染色質中的核素為“真核素”，細胞核以外的核素為“副核素”，並且驗證了真核素是由核酸和堿性蛋白鬆散地結合而成的。
在研究核酸的同時，科塞爾還從事核質中蛋白質組織的研究。
1884年，科塞爾從鵝的紅細胞核中分離出了一種類似於米歇爾稱為“魚精”的物質，他命名該物質為組蛋白。在這種物質的分解產物中，除賴氨酸、精氨酸外，還有一種他命名為組氨酸的新的氨基酸。
他將從不同魚類中提取的魚精蛋白進行比較研究，發現一氨基一羧酸和二氨基一羧酸的比例在各種魚精蛋白裏是不同的。
科塞爾是最先應用有機化學的提取方法和微量的化學分析方法研究核蛋白和細胞蛋白質的生理化學專家，在確定核素的化學特性及化學組成等方麵取得了巨大成就，被學術界稱為“細胞化學的奠基人”。
“目標要遠，誌趣要大”，科塞爾將自己最重要的原則傳給了自己的孩子，“如果你沒有大誌，如果你沒有不朽的期望，而你揚言愛民愛國愛世界，等到你快要離開這人間，你自會發現，你過去揚言的全是空話！”
1895年，霍佩—塞勒創辦了《德國生理化學》雜誌，科塞爾擔任主編。
對這本彙集了各國生理學家和化學家思想的學術雜誌，科塞爾投入了滿腔的熱情。他自己生平取得的偉大成果，幾乎全部發表在這本傾注了心血的期刊上，這些成果的發表，加速了各國細胞化學的興起和發展，各國政府和學術機構紛紛對他贈勳頒獎。
這時，科塞爾的健康狀況開始欠佳，但他欣慰地看到生理化學正在蓬勃發展，他覺得這才是自己最大的貢獻。
科塞爾寫完信，很仔細地封好，便起身到實驗室去了，他還有許多事要做。
在海德堡公墓裏，一塊普通的墓碑常常會引起人們的注意，上麵寫著：
“科塞爾，K·M·L·A（1853．9．16～1927．7．5）”
“生理學家、化學家”
“1910年諾貝爾生理學和醫學獎獲得者”