Nel 1797 ideò un nuovo metodo per determinare l'orbita delle comete, usato ancora oggi; ne individuò diverse, tra le quali quella chiamata in seguito 13P/Olbers (periodo orbitale di 72.7 anni), che scoprì il 6 marzo 1815. Studiò la natura di questi corpi deducendo che la coda cometaria si origina dalle stesse particelle di cui è costituito il nucleo della cometa, espulse nel verso opposto alla direzione del Sole da una forza che oggi sappiamo essere la pressione del vento solare.