Начиная с 1855 года Петтенкофер взялся за обширное и всестороннее систематическое исследование почвы. Огромной известностью пользуются его книги о почве и зависимости здоровья населения от ее качества. Его главным образом интересовало отношение почвенной воды к заразным болезням. Он первый установил, что эпидемии тифа распространяются главным образом через почвенную воду; впоследствии это же положение он обосновал в отношении холеры.
Профессор Петтенкофер не мог, конечно, обойти вниманием инфекционные болезни, так как одна из задач гигиениста — предупреждение населения от заболеваний. Из всех инфекционных болезней ученого в первую очередь интересовала холера, эпидемии которой в тот период возникали особенно часто. Для ученого изучение холеры и борьба с ней были не только этапом исследования, но, можно сказать, личным делом. Причину он объяснял так: «Я заболел холерой в 1852 году, после того, как эпидемия 1836-1837 годов, когда я посещал старшие классы гимназии, меня не коснулась. После меня заболела моя кухарка, которая умерла в больнице, потом одна из моих дочерей-близнецов Анна, с трудом выздоровевшая. Эти переживания оставили в моей душе неизгладимый след и побудили исследовать пути, которыми идет холера».
В исследованиях Петтенкофера принимал участие немецкий врач Карл фон Пфейфер (Pfeufer, 1806-1869 гг), который уже в первые годы своей медицинской деятельности вел борьбу с холерными эпидемиями. По его инициативе была введена в качестве обязательного обучения на медицинских факультетах общественная гигиена. В 1840 году он становится профессором и директором клиники в Цюрихе, а в 1844 году — в Гейдельберге, в 1852 году — в Мюнхене. Совместно с немецким морфологом Генле (F. G. J. Henle, 1809-1885 гг) он издавал с 1844 года «Zeitschrift fur rationelle Medicin».
Когда Роберт Кох открыл холерный вибрион и стал доказывать, что он единственный виновник разражающейся эпидемии холеры, Петтенкофер не отрицал правильности этого открытия; он и сам думал о возбудителе, обладающем живой природой. Но у него были другие представления об этом. Прежде всего он не верил в простую передачу инфекции и говорил: «В настоящее время вопрос в основном ставится о том, как подобраться к этой бацилле, как ее уничтожить или помешать ее распространению. Борьбу против микробов считают сейчас единственно действенной профилактикой и игнорируют целый ряд эпидемиологических фактов, которые решительно свидетельствуют против гипотезы о простой заразности холеры. Многие судят все больше по наблюдениям за «холерной запятой» в колбе или на стеклянной пластинке, или же в культурах, совершенно не заботясь о том, как выглядит картина холеры в процессе практического эпидемиологического распространения»… далее
М.С. Шойфет, «Сто великих врачей»