国皇家学会的同代人都认为他是“几乎所有物理学部门的指挥”。1815年，杜隆与首次合作，共同发表了热膨胀相关的论文。两人此后继续合作，研究金属的比热。1819年，他们研究表明金属元素的质量热容与它们的相对原子质量成反比，这一规律就是现在我们所说的杜隆-珀蒂定律。尽管现在看来这一定律不甚精确，但它在历史上曾帮助人们测定元素的原子量，从而建立元素周期表。杜隆对这一定律的发现做出的贡献令他在1818年获得了法兰西学术院的嘉奖。1820年，阿列克西·泰雷兹·珀蒂因健康问题而退休，杜隆随后接替了他的职务——巴黎