Aprovechó la instrucción que recibió y trabajando como enseñante fue capaz de mantenerse a sí mismo y continuar sus estudios de manera autónoma.
Esto llamó mucho la atención, y en última instancia le sirvió para que en 1757, el gobierno le encargara visitar los principales fabricantes de tela para recoger los mejores métodos en este tipo de producción (basándose en parte en esa información, Duhamel escribió el l’Art du drapier).
En 1768 y 1777 realizó dos viajes en Holanda para estudiar la fabricación de papel y, por su asesoramiento, contribuyó en gran medida a las mejoras introducidas en las fábricas de Annonay.
Extendió sus investigaciones sobre el basalto atribuyendo su formación a la acción del mar y demostrando que se trataba de una verdadera lava, etc. Fue durante mucho tiempo el protegido del duque Louis Alexandre de La Rochefoucauld d'Enville, que, bajo la influencia de Desmarest, visitó los sitios volcánicos y atravesó los Alpes.
En 1774 publicó un ensayo sobre el tema, acompañado de un mapa geológico, lo que le llevó en varias ocasiones a revisitar el distrito.