1898-ban lett Berlinben egyetemi tanár. 1913-tól a dahlemi Vilmos császár kísérleti gyógyintézet igazgatója volt. 1906-ban találta fel a szifilisz-szérumot, és dolgozta ki a betegség felismerésének módszereit. A róla elnevezett vérreakció-vizsgálat segítségével a lappangó vérbajt is ki lehet mutatni. A Wassermann-reakció lényege, hogy míg a birkavér ellen immunizált állat vérsavója a birkasejteket feloldja, ez elmarad, ha a keverékhez szifiliszes ember vérsavóját adják. Egészséges ember vérsavója a sejtoldódást nem gátolja.