Atom
Percobaan Stern-Gerlach pada tahun 1922 memberikan bukti lebih jauh mengenai sifat-sifat kuantum atom. Ketika seberkas atom perak ditembakkan melalui medan magnet, berkas tersebut terpisah-pisah sesuai dengan arah momentum sudut atom ("spin"). Oleh karena arah spin adalah acak, berkas ini diharapkan menyebar menjadi satu garis. Namun pada kenyataannya berkas ini terbagi menjadi dua bagian, tergantung dari apakah spin atom tersebut berorientasi ke atas ataupun ke bawah.
Paul Ehrlich
Di Frankfurt ia terus mencari agen kimia lainnya untuk digunakan melawan penyakit. Ia berkolaborasi dengan kerja kimia Casella yang berdekatan, yang mendanai contoh senyawa kimia baru yang diproduksi di laboratotiumnya buatnya untuk menguji kegiatan biologis. Pada 1906 Georg-Speyer-Haus, sebuah lembaga penelitian untuk kemoterapi, didirikan dengan stafnya sendiri di bawah arahan Ehrlich. Sebagian program riset itu dipandu teori Ehrlich bahwa kemampuan molekul obat pembasmi kuman penyakit bergantung pada strukturnya, khususnya sisi rantainya, yang bisa berikatan pada organisme yang menyebabkan penyakit. Produk paling berhasil dari penyelidikan ini ialah Salvarsan (1909–1910)—dihidroksidiaminoarsenobenzenadihidroklorida—dan Neosalvarsan (1912), obat paling efektif untuk mengobati sifilis hingga ditemukannya antibiotik pada 1940-an.