到了导师拜耳的实验室，并在此认识了卡尔·格雷贝。1868年，利伯曼同格雷贝以从煤焦油中提出的蒽为原料，第一次人工合成了茜素染料，并申请了专利。1872年起，利伯曼成为柏林大学有机化学教授，1891年起兼任柏林工业大学教授。随后，1913年又在威廉皇帝学会化学研究所工作。他曾任德国化学会会长，1911年后为该会荣誉会员。1914年，利伯曼在柏林去世，安葬于柏林湖的犹太人墓地。他的堂兄是德国印象派代表画家马克思·利伯曼（Max Liebermann）。