厄理工学院期间的，哈伯和卡尔·博施合作开发哈伯-博施法（哈伯法），利用氢和空气中的氮在高温高压的条件下进行催化形成氨。为表彰哈伯的这一贡献，瑞典皇家科学院把1918年度的诺贝尔化学奖颁给了哈伯（延迟一年颁发，他实际上获得该奖项于1919年）。哈伯-博施法使人类从此摆脱了只能依靠天然氮肥矿产资源，特别是硝酸钠的被动局面，加速了世界农业的发展，粮食产量因此大幅增加。哈伯也从此成了世界闻名的大科学家。每年世界生产合成氮肥目前超过1亿吨。有人认为 哈伯-博施法养活今日世界一半的人口。他还积极参与燃烧反应