Benveniste ha legato il suo nome ad una ricerca apparentemente rivoluzionaria: pubblicò infatti, nell'estate del 1988, gli sconcertanti risultati delle sue ricerche riguardanti la cosiddetta "memoria dell'acqua". Tali risultati parevano convalidare per la prima volta su base scientifica i principi della medicina omeopatica di Samuel Hahnemann. Le ricerche condotte da Benveniste, riassunte nei risultati pubblicati su Nature, suscitarono forti reazioni nell'ambiente scientifico; la conclusione del suo lavoro, se confermata, avrebbe infatti smentito consolidate conoscenze di fisica, chimica e medicina, come ad esempio la legge di Avogadro.