Bouillaud ha condotto ricerche su molte malattie e condizioni mediche, tra cui cancro, colera, malattie cardiache ed encefalite, solo per citarne alcune. È ricordato per aver fornito una correlazione tra reumatismi e malattie cardiache, e i dizionari medici francesi fanno ancora riferimento all'endocardite da malattia reumatica come "malattia di Bouillaud". Ha descritto questa condizione nel trattato " "Traité clinique des maladies du coeur" ". 