Berlin var elev till Berzelius, och som kemist ägnade han sig mest åt oorganisk kemi. Han studerade främst sällsynta jordarter och införde den värdefulla metoden att separera sådana med hjälp av fraktionerad, termisk sönderdelning av deras nitrat. Som farmakolog utgav Berlin Anvisningar till de allmännaste gifters uptäckande på kemisk väg