En Alessandria, descubrió que los aldehídos aromáticos se descomponen por una solución alcohólica de hidróxido de potasio en una mezcla del ácido correspondiente y alcohol.[4] Por ejemplo, el benzaldehído se descompone en ácido benzoico y alcohol bencílico, en la denominada reacción de Cannizzaro.Allí pasó diez años estudiando compuestos aromáticos y siguió trabajando en las aminas, hasta 1871, cuando fue nombrado para la cátedra de química en la Universidad de Roma.Por estos logros, de importancia fundamental para la teoría atómica, fue galardonado con la Medalla Copley por la Royal Society en 1891.En 1871, el prestigio científico de Cannizzaro le aseguró su ingreso en el Senado italiano,[8] del que fue vicepresidente,[9] y como miembro del Consejo de Instrucción Pública, prestando importantes servicios a la causa de la educación científica en Italia.