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Wöhler también era conocido por ser codescubridor del berilio, del silicio y del nitruro de silicio, así como la síntesis de carburo de calcio, entre otros. En 1834, Wöhler y Justus Liebig publicaron una investigación sobre el aceite de almendras amargas. Demostraron por sus experimentos que un grupo de carbono, hidrógeno y átomos de oxígeno pueden comportarse como un elemento, tomar el lugar de un elemento, y se pueden cambiar por otros elementos en compuestos químicos. Así se sentaron las bases de la doctrina de radicales compuestos, una doctrina que tuvo una profunda influencia en el desarrollo de la química.
El aislamiento de los cuerpos elementales y la investigación de sus propiedades fue una de sus actividades favoritas. En 1827 obtuvo aluminio metálico como un polvo fino, y en 1845 los métodos mejorados le permitieron obtenerlo en glóbulos completamente metálicos. Nueve años después Henri Étienne Sainte-Claire Deville, que desconocía los trabajos de Wöhler, adoptó los mismos métodos en sus esfuerzos por preparar el metal a escala industrial; el resultado de la reivindicación de prioridad de Wöhler fue que los dos científicos se hicieron buenos amigos y se unieron en una investigación, publicada en 1856-1857, que arrojó "boro adamantino". Por el mismo método que había tenido éxito con el aluminio (reducción del cloruro por potasio) Wöhler en 1828 obtuvo berilio metálico e itrio.