凱庫勒是德國著名的有機化學家，他在化學中的主要研究方向是有機化合物的結構。
凱庫勒在吉森大學獲博士學位，曾經得到過著名化學家李比希等人的言傳身教。他先後在海德堡大學、波恩大學以及比利時的根特大學中任教。
早年，他在之前科學家們的研究基礎上發展了類型論，他指出分子的性質主要應該是由其類型決定，並計劃建立一個有機物的整體的類型學說。在1857～1858年間，他又提出了一個重要理論，即有機物分子中碳原子為四價，而且可以彼此結合成碳鏈，為現代有機物結構理論奠定了基礎。
他的另一重要貢獻是在1865年發表論文《論芳香族化合物的結構》。在這次的論文中，他首次提出了苯的環狀結構理論。這一理論促進了芳香族化學的發展和有機化學工業的進步，對於技術和經濟進步的巨大推動作用也作了充分的體現。
凱庫勒一生著述很多，在1929年柏林出版的由安許茨主編的兩卷凱庫勒資料彙編，對他的生平、工作以及論文等進行了詳細的敘述。
凱庫勒曾任波恩大學校長和德國化學會主席，而且在他任教的時間裏培養出了很多著名的化學家如拜爾等。1895年，凱庫勒被德國皇帝威廉二世賜予貴族封號。