I 1856 blev Kekulé Privatdozent ved universitetet i Heidelberg. I 1858 blev han ansat som professor ved universitetet i Gent, hvorefter han i 1867 blev kaldt til Bonn, hvor han forblev resten af sin karriere. Baserende sine ideer på dem af forgængere som Williamson, Edward Frankland, William Odling, Auguste Laurent, Charles-Adolphe Wurtz og andre, Kekulé var den vigtigste formulering af teorien om kemisk struktur (1857-58). Denne teori udgår fra ideen om atomisk valens, især tetravalens af kulstof (som Kekulé annoncerede sent i 1857) og evnen af kulstofatomer til at knytte hinanden (udgivet i et papir i 1858), men blev ansat som professor ved universitetet i Gent, derefter i 1867 blev han kaldet til Bonn, hvor han forblev for resten af sin karriere.
kemisk struktur