Pierre Dulong a fait faire des progrès à la chimie et à la physique. En chimie, nous citerons ses travaux Sur la décomposition mutuelle des sels, 1811; Sur l'acide nitreux, 1815; Sur les combinaisons du phosphore avec l'oxygène, 1816. Il avait découvert en 1812 le chlorure d'azote : en faisant des expériences sur ce composé si dangereux, il perdit, par suite d'une explosion, un œil et un doigt. En physique Dulong reconnut, avec Petit, que la chaleur spécifique des corps est en raison inverse du poids de leurs atomes, et détermina, avec Arago, la force élastique de la vapeur d'eau à différentes températures. 

On lui doit aussi des travaux Sur la mesure des températures et Sur les fluides élastiques, 1820. La plupart de ses écrits ont été insérés dans les Annales de Chimie et de Physique.