1896년 이후 유기화학에 관심을 갖고 니트로 화합물을 깊이 연구하여, 1907년 금속 시안 화합물과 초산염으로부터 시안으로 된 바륨을 만들어 내었다. 또 프리츠 하버가 발명한 ‘공중 질소 고정법’에 관심을 두고 하버와 공동으로 연구를 하여, 마침내 수소·질소를 가지고 암모니아를 합성하는 데 성공하였다. 따라서 ‘공중 질소 고정법’을 ‘하버법’이라고도 한다. 이것은 제1차 세계 대전 때 독일에서 화약을 만드는 데 이용되었다. 1931년에 프리드리히 베르기우스와 함께 노벨 화학상을 받았다. 카를의 삼촌이 보쉬사의 창립자 로베르트 보슈다.
Thomas Hager, The Alchemy of Air: A Jewish Genius, a Doomed Tycoon, and the Scientific Discovery That Fed the World but Fueled the Rise of Hitler (2008) ISBN978-0-307-35178-4.
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