روبرت بونزن
حرفه آکادمیک

در ۱۸۳۳، بونزن مبدل به مدرس گوتینگن شده و شروع به مطالعات تجربی در مورد جداسازی نمک‌های فلزی از آرسنوس اسید نمود. کشف او در ارتباط با استفاده از هیدرات آهن اکسید به عنوان عامل ته‌نشینی، منجر به چیزی شد که امروزه یکی از مؤثرترین پادزهران در مقابل مسمومیت آرسنیک است. این تحقیقات بین‌رشته‌ای ادامه یافته و در همکاری با پزشکی به نام آرنولد آدولف برتهولد منتشر گردید. در ۱۹۳۶ میلادی، بونزن جانشین فریدریش وهلر در دانشگاه کاسل شد. بونزن به مدت سه سال در آنجا تدریس کرده و سپس استادیاری را در دانشگاه ماربورگ پذیرفت، در آن‌جا بود که او مطالعاتش را در ارتباط با مشتقات کاکودیل ادامه داد. او استاد تمامی را در ۱۸۴۱ کسب نمود. در حالی که در دانشگاه ماربورگ بود، بونزن در ۱۸۴۶ میلادی در تحقیقات آتشفشان‌های ایسلند شرکت نمود.
کارهای بونزن موجب جلب تشویقات سریع و گسترده‌ای شد که جزئی از آن به دلیل کاکودیل بود که به شدت سمی بوده و به صورت خود به خود در هوای خشک مشتعل می‌شد و کار با آن سخت بود. بونزن تقریباً به خاطر مسمومیت آرسنیک فوت کرد و انفجار با کاکودیل موجب کاهش بینایی در چشم راست شد. در ۱۸۴۱ میلادی، بونزن باتری سلول بونزن را ایجاد نمود، او این کار را با استفاده از الکترود کربن به جای الکترود پلاتینی گران‌قیمت استفاده شده در سلول الکتروشیمیایی ویلیام روبرت گروو انجام داد. اوایل ۱۸۵۱ میلادی استادی را در دانشگاه برسلاو پذیرفت و در آن‌جا به مدت سه ترم تحصیلی تدریس نمود.
اواخر ۱۸۵۲ میلادی جانشین لئوپولد گملین در دانشگاه هایدلبرگ شد. در آن‌جا از برق‌کافت جهت تولید فلزهای خالصی چون کروم، منیزیم، آلومینیوم، منگنز، سدیم، باریم، کلسیم و لیتیم استفاده نمود. یک همکاری طولانی مدت با هنری انفیلد روسکو را در ۱۸۵۲ میلادی آغاز کرد که در آن به مطالعه تشکیل فوتوشیمیایی هیدروژن کلرید از هیدروژن و کلر پرداختند. از این کار، قانون تقابل بونزن و روسکو نشأت گرفت. او کارش با روسکو را در ۱۸۵۹ میلادی خاتمه داده و به گوستاو کیرشهف جهت مطالعه طیف نشری عناصر داغ پیوسته که حوزه تحقیقاتی است به نام طیف‌بینی. بونزن و دستیار آزمایشگاهی‌اش پیتر دساگا به دلیل این کارش یک چراغ گاز بی‌نقص را در ۱۸۵۵ میلادی ساخت که از مدل‌های پیشین الهام گرفته بود. طراحی جدید بونزن و دساگا که شعلهٔ بسیار داغ و تمیزی را ارائه می‌کرد را اکنون به چراغ بونزن می‌شناسند که یکی از تجهیزات رایج آزمایشگاهی است.
مطالعاتی پیش از آن بر روی رنگ‌های مشخصه عناصر داغ شده بود، اما هیچ‌کدام از این مطالعات نظام‌مند نبودند. در تابستان ۱۸۵۹ میلادی، کیرشهف به بونزن پیشنهاد نمود که او باید طیف منشوری از این رنگ‌ها را ایجاد نماید. تا اکتبر همان سال، این دو دانشمند ابزار مناسبی را اختراع نموده که به آن طیف‌بین نمونه‌ای گفته می‌شود. با استفاده از این ابزار، آن‌ها قادر بودند تا مشخصه طیف‌های سدیم، لیتیم و پتاسیم را تشخیص دهند. بعد از چندین خالص‌سازی آزمایشگاهی، بونزن اثبات نمود که نمونه‌های به شدت خالص، طیف‌های منحصر به فردتری را ارائه می‌نمود. در مسیر این کار، بونزن طیف نشری آبی رنگ جدیدی را در نمونه‌ها که تا آن زمان شناخته شده نبود را کشف نمود. نمونه‌های مورد استفاده وی از آب معدنی دورک‌هایم بودند. او حدس زد که این خطوط مربوط به وجود یک عنصر شیمیایی کشف نشده باشد. پس از تقطیر دقیق چهل تن از این اب، در بهار ۱۸۶۰ میلادی قادر بود تا ۱۷ گرم از این عنصر جدید را جداسازی نماید. او این عنصر جدید را «سزیم» نام نهاد، که در لاتین به نام «آبی عمیق» بود. طی سال بعد، روبیدیم را با کمک فرایند مشابهی کشف نمود.
در ۱۸۶۰ میلادی، بونزن به عنوان عضو خارجی فرهنگستان پادشاهی علوم سوئد انتخاب شد.
او به عنوان عضو مجمع فیلسوفان آمریکا در ۱۸۶۲ میلادی انتخاب شد.
در ۱۸۷۷ میلادی، روبرت بونزن به همراه گوستاو کیرشهف، اولین دریافت کنندگان مدال دیوی «جهت تحقیقات و اکتشافات در زمینه تحلیل طیف» بودند.