Il suo primo importante contributo di Schiff alla scienza medica riguarda la funzione della ghiandola tiroide. Nel 1856, a Berna, dimostrò che la rimozione sperimentale della tiroide portava a morte i cani; più tardi dimostrò che la somministrazione di estratto tiroideo nell'animale tiroidectomizzato era in grado di prevenire la morte. Utilizzò con successo estratti tiroidei di ovini e bovini per trattare gli esseri umani ipotiroidei o tiroidectomizzati per gozzo.