Terug in Zürich moest hij tot 1695 wachten tot een van de vier officiële stadartsen overleed om zelf dit ambt te mogen uitoefenen. Tegelijk werd Scheuchzer ook directeur van de bibliotheek en de natuur- en kunstcollecties van de stad. In deze rol verrichtte hij zijn wetenschappelijk onderzoek.
Hoewel Scheuchzer in de internationale wetenschappelijke gemeenschap een grote naam had, werd zijn werk door zijn landgenoten verafschuwd. Vooral zijn jobi physica sacra, een boek waarin hij probeerde bovennatuurlijke gebeurtenissen in de Bijbel met natuurwetten te verklaren, werd door velen gezien als ketterij. Het boek mocht in Zwitserland niet gedrukt worden. Van 1731 tot 1735 werd het boek uiteindelijk in Augsburg gedrukt. Voor zijn dood in 1733 kon Scheuchzer de Latijnse en Duitse versies afmaken, hoewel hij de uitgave niet meer meemaakte. Vlak na zijn dood werd het boek ook in het Frans en Nederlands vertaald.
Scheuchzers homo diluvii testis, in werkelijkheid een fossiel van de uitgestorven reuzensalamander Andrias scheuchzeri.Pagina uit het Herbarium diluvianum.
Scheuchzer is vooral bekend vanwege zijn studie van fossielen. In zijn Lithographia Helvetica (1702) beschreef hij fossielen nog als "spelingen der natuur" of overblijfselen van de Zondvloed. Door het lezen van werk van John Woodward raakte hij overtuigd van het idee van René Descartes, dat de Goddelijke almacht het voorkomen van (te bestuderen) natuurwetten niet uitsluit. Scheuchzer begon zich intensiever met fossielen bezig te houden, en in 1726 publiceerde hij in de Philosophical Transactions of the Royal Society de vondst van een skelet van een tijdens de Zondvloed verdronken mens, homo diluvii testis. In 1811 zou de Franse natuurvorser Georges Cuvier (1769 – 1832) echter aantonen dat het om een fossiel van een uitgestorvenreuzensalamander (Andrias scheuchzeri) ging.[1]
In 1709 publiceerde Scheuchzer een overzicht van fossiele plantensoorten (herbarium diluvianum), waarmee hij als de grondlegger van de paleobotanie kan worden beschouwd. Het werk bevat 14 platen met waarheidsgetrouwe tekeningen van fossiele planten uit de tijdvakken Carboon, Perm en Tertiair.
Behalve fossiele planten komen in de dikke lagen gesteente in de Alpen ook fossiele vissen en schaaldieren voor. Scheuchzer geloofde dat al deze fossielen tijdens de Bijbelse zondvloed gevormd waren. De plooiing van de gesteenten in de Alpen zag hij ook als een gevolg van de zondvloed. Hij dacht dat een grote vloedgolf grote stukken aardkorst over elkaar moest hebben geworpen.
In 1701 schreef hij ook het eerste Duitstalige boek over natuurkunde (Physica, oder Natur-Wissenschaft).
Door middel van een vragenlijst die hij aan bekenden in heel Zwitserland stuurde, verzamelde Scheuchzer gegevens over natuur en weer. Hij schreef van 1705 tot 1707 een serie pampletten die later gebundeld werden (Seltsamen Naturgeschichten des Schweizer-Lands wochentliche Erzehlung) waarin hij volksvertellingen over weer en natuur als bijgeloof afdeed. Door zijn metingen was Scheuchzer in staat om weerberichten uit te geven.
In 1713 publiceerde Scheuchzer een vierdelige landkaart van Zwitserland (Nova Helvetiae tabula geographica), die een tijd lang als standaard in Zwitserland gold.
Müsch, I., 2000: Geheiligte Naturwissenschaft. Die Kupfer-Bibel des Johann Jakob Scheuchzer, Göttingen, Vandenhoeck & Ruprecht, ISBN 3525479034
Michel, P., 2001: "Das Buch der Natur bei Johann Jacob Scheuchzer" in: Haubrichs, W., Kleiber, W. & Voss, R. (redactie). Vox Sermo Res. Festschrift Uwe Ruberg, Hirzel, Stuttgart, Leipzig, p. 169-193
Milt, B., 1946: J. J. Scheuchzer und seine Reise ins Land Utopia in: Notizen zur schweizerischen Kulturgeschichte91, p. 143-146
