En él realizó especialmente la primera descripción del núcleo centromediano del tálamo y del núcleo subtalámico que describió de forma aproximada como la pequeña banda accesoria de las olivas superiores; este último término se refería, en la descripción de Luys, a los núcleos rojos.

Además de su gusto por el dibujo anatómico, Luys también fue el primero en utilizar la fotografía, todavía en desarrollo, para establecer una Iconografía fotográfica de los centros nerviosos (1873).

Publicó a continuación una obra pública más grande: El Cerebro y su función (Le Cerveau et ses fonction), que presenta una síntesis muy personal de los conocimientos contemporáneos sobre este órgano.

Entre los otros autores miembros de esta comisión se encontraba Jean Martin Charcot y Amédée Dumontpallier.

En 1881, Jules Bernard Luys creó con Benjamin Ball el periódico l'Encéphale (El Encéfalo), dedicado a la publicación de trabajos francófonos y en neurología experimental y clínica.