Charles Richet arbeitete an einem großen physiologischer Fragestellungen. Dabei begann er seine Arbeit Forschungen über die Temperaturregulation gleichwarmer Tiere vor über den Schutz vor Überhitzung durch Schwitzen und die Temperaturerhöhung beim Zittern. In konnte er zeigen dass sich im Blut Antikörper gegen Krankheitserreger nach einer Impfung bilden und führte die erste Serumimpfung im Jahr 1890 durch. Den Nobelpreis erhielt er allerdings seine Forschung über Anaphylaxie also die Überreaktion Körpers bei bestimmten Stoffen (s. auch Allergien). wendete diesen Begriff erstmalig an und meinte eine Reaktion auf injizierte Stoffe oder Gifte . Er konnte zeigen dass injizierte Proteine Zusammensetzung der Körperflüssigkeiten insbesondere das Blut sofort nachhaltig verändern konnten. Neben seinen medizinischen Tätigkeiten er großes Interesse für den Spirituismus auf schrieb einige Romane.
Charles Richet heiratete 1877 seine Frau Aubry. Sie hatten gemeinsam fünf Söhne und Töchter. Sein Sohn Charles trat in die seines Vaters und wurde ebenfalls Professor an Medizinischen Fakultät Paris.