В 1849 г. ученый сделал свое первое крупное открытие, выяснив, что поджелудочная железа секретирует фермент, расщепляющий жиры. Его исследования способствовали спустя 72 года открытию инсулина. В 1848 г. Бернар открыл гликоген и установил роль печени в углеводном обмене. Им была создана первая теория, объясняющая природу диабета. К. Бернар --- автор многих фундаментальных трудов по физиологии, в частности физиологии пищеварения, обмену веществ и нервной регуляции кровообращения, а также по изучению функций крови, механизмов теплообразования, электрических явлений в тканях животных, функций различных нервов, действию анестезирующих и наркотических веществ. Среди его учеников были исследователи из Англии (Ф. Певи), Германии (В. Кюне), Америки (С. Митчелл); в его лаборатории работал И. М. Сеченов. Бернар был избран членом многих европейских научных обществ, в том числе Санкт-Петербургской академии наук (1860). В 1849 г. он основал Биологическое общество, а в 1867 г. стал его президентом. В 1868 г. был награжден орденом Почетного легиона.