En 1875, predijo las estructuras correctas de los alenos y cumulenos, así como su quiralidad axial.La forma en que se venía usando el sistema era en dos dimensiones (natural al escribir en papel), pero de esta forma no se podía explicar la falta de asimetría en ciertos casos, y la asimetría en otros, como en el caso del ácido Tartárico y Racémico.Esta visión explicó la asimetría del ácido tartárico descubierta por Pasteur unas décadas antes.Van 't Hoff adquirió su primera reputación en el campo de la química orgánica.[9][10] Esta estructura tridimensional daba cuenta de los isómeross encontrados en la naturaleza.Comparte el mérito con el químico francés Joseph Le Bel, que tuvo la misma idea de forma independiente.Tres meses antes de que se le concediera el doctorado, Van 't Hoff publicó esta teoría, que hoy en día se considera la base de la estereoquímica, primero en un folleto holandés en otoño de 1874, y luego en mayo del año siguiente en un pequeño libro francés titulado La chimie dans l'espace.En estos primeros años, su teoría fue ignorada en gran medida por la comunidad científica, y fue duramente criticada por un destacado químico, Hermann Kolbe.Ha considerado más conveniente montar en Pegaso (aparentemente prestado de la Escuela de Veterinaria) y proclamar en su La chimie dans l'espace cómo, en su audaz vuelo a la cima del Parnaso químico, los átomos le parecían dispuestos en el espacio cósmico."En 1896, Van 't Hoff se trasladó a Alemania, donde terminó su carrera en la Universidad de Berlín en 1911.En 1901, recibió el primer Premio Nobel de Química por su trabajo con disoluciones.