En 1952, il reconstitue dans un ballon l'atmosphère qui régnait probablement sur la Terre il y a 4 milliards d'années, et la soumet à de fortes décharges électriques : dans cette « soupe » apparaissent des acides aminés et d'autres molécules organiques. Cette expérience a démontré que des molécules organiques (constituants fondamentaux des êtres vivants) peuvent se former, dans certaines conditions physico-chimiques, à partir de matière inerte.
