انتشرت بين حيوانات المزرعة في ولشتاين الجمرة الخبيثة تزامنًا مع فترة عمل كوخ في المنطقة، وقد عمل على دراسة هذا المرض في منزله ولم يكن يمتلك معدات علمية أو مكتبات كما أنه انقطع اتصاله بالباحثين العلميين، كان لديه فقط المجهر الذي أهدته زوجته إياه، وقد كان بولندر وراير ودافين اكتشفوا عصيات الجمرة الخبيثة وراح كوخ يعمل على إثبات تأثير العصيات في الإصابة بمرض الجمرة الخبيثة فقام بتلقيح الفئران بعصيات الجمرة الخبيثة المستخلصة من من طحال بعض حيوانات المزرعة المصابة بالجمرة الخبيثة بعد موتها، وقد ماتت الفئران الملقحة بالدماء المصابة، ولقَّح بعض الفئران الأخرى بدماء مستخلصة من طحال الحيوانات السليمة (التي لا تعاني من مرض الجمرة الخبيثة)، فأكد النتيجة التي توصَّل إليها الآخرين من قبله وهي أن عدوى الجمرة الخبيثة تنتقل عن طريق دماء الحيوان المصاب.
أراد روبرت كوخ أن يفهم الرابط بين عصيات الجمرة الخبيثة وأنواع الحيوانات المسببة للمرض، فبدأ في زراعة عصيات نقية وسجَّل نتائج تكاثر العصيات ولاحظ أنه في حالة مرورها بظروف غير مناسبة فإنها تنتج الجراثيم المستديرة داخل نفسها بحيث تتمكن من مقاومة الظروف مثل نقص الأكسجين، وعندما تصبح الظروف مناسبة مرةً أخرى فإن الجراثيم تعود للظهور من جديد، فقام كوخ بمتابعة دورة حياة العصيات لعدة أجيال متعاقبة حتى أثبت أنه بالرغم من عدم اتصال العصيات بأي نوع من أنواع الحيوانات إلا أنها مازالت قادرة على نقل عدوى الجمرة الخبيثة.
تأثر فرديناند كوهن (أستاذ علم النبات بجامعة برسلاو)، وبروفيسور كوهنهايم (أستاذ التشريح المرضي) بجهود كوخ وعقدوا اجتماع لزملائهم لعرضه جهوده، وقد نُشرت أبحاثه في المجلة النباتية في عام 1876 وذاع صيته، واستمر بعدها في العمل والبحث لمدة أربع سنوات بعد ذلك حتى تحسنت طريقته بصورة كبيرة قدم دراسة في ما تسببه الالتهابات البكتيرية للجروح من أمراض ونُشرت نتائج بحثه في 1878، وقد قدَّم أساسًا علميًا وعمليًا للتعامل على أساسه من أجل السيطرة على العدوى