Fra 1828 til 1836 var han universitetssekretær. I 1836 etterfulgte Zetterstedt Carl Adolph Agardh som professor i botanikk og praktisk økonomi. Han ble professor emeritus i 1853. I 1868 ble han æresdoktor i medisin ved Lund. Blant hans studenter er Anders Gustaf Dahlbom.