Berthollet tiež zaoberal sa dlhodobý spor s chemikom Josephom Louis Proust, ktorý navrhol, že prvky tvoriace akýkoľvek vzorka čistej zlúčeniny boli vždy v určitých, alebo konštantné, rozmerov. Experimenty Berthollet viedli ho, aby veril inak, a on argumentoval hlučne proti Proust na mnoho rokov. On bol nakoniec ukázalo ako mylné, a bola založená právo konečných proporcií, ale tieto debaty ako s Lavoisier a Proust vyzvaní ďalšie významné objavy v chémii.
Berthollet bol zapojený do dôležité práce pod štyrmi rôznymi režimami. Napoleon menoval ho riaditeľ mincovne. On sa stal senátorom, veľký dôstojník Čestnej légie, a počet v roku 1804, a slúžil na niekoľkých komisiách, od peňažnej reformy do umeleckej reštaurovanie.
Berthollet objavil zloženie prussic (kyanovodíková) kyselina , sulfurated vodíka (sírovodík), a amoniak; vyvinul metódu extrakcie železnej rudy na výrobu ocele; a vytvoril prípravu chlorečnanov draselného, ktorá vyústila v prvých farebných ohňostrojov. On tiež založil École Polytechnique s kolegami Gaspard Monge a Louis B. Guyton de Morveau. S markíza de Laplace, založil Société d'Arcueil diskusnú skupinu, ktorá zahŕňala niektoré z najvýznamnejších vedcov dňa.