En el año 1798 Vauquelin descubrió la existencia del óxido de un nuevo elemento, al que llamó berilio, extrayéndolo del berilo común y de la esmeralda (una variedad gema del berilo), aunque no pudo aislar el elemento como tal.
Esto lo consiguieron en 1828, de forma independiente, Friedrich Wöhler y Antoine-Alexandre-Brutus Bussy.
En 1806, trabajando con espárragos, Vauquelin y su joven ayudante Pierre Jean Robiquet (futuro descubridor de la alizarina, un tinte rojo) aislaron la asparagina, el primer aminoácido que fue descubierto.
Su muerte se produjo mientras visitaba su lugar de nacimiento.
Entre sus obras más conocidas destaca su Manuel de l'essayeur (Manual del experimentador).