Als Schüler und Gehilfe W. Bessels in Königsberg (1817-1822) und als Direktor der Sternwarte in Äbo (1823-1837) widmete er sich vornehmlich der Bestimmung der Örter und Eigenbewegungen der Sterne. Das wichtigste Ergebnis dieser Jahre ist die bedeutende Abhandlung "Über die eigene Bewegung des Sonnensystems" von 1837. 

Mit dem Bau und der Leitung der neuen Sternwarte in Bonn betraut, galt sein ganzes Bestreben auf der einen Seite den Veränderlichen Sternen, zu deren systematischer Beobachtung er die Liebhaber der Astronomie aufrief und methodisch anleitete, auf der anderen Seite der Herstellung der "Bonner Durchmusterung" (BD), in der die Örter aller Sterne bis zur 9. Größe aufgezeichnet sind. Die BD lieferte die Unterlagen für die Untersuchungen über die Struktur des Milchstraßensystems. Die nach den Katalogen angefertigten Sternkarten sind noch heute ein unentbehrliches Hilfsmittel für die Beobachter von Planeten, Kometen und Veränderlichen Sternen. 

Aus der Bonner Schule sind eine Reihe bedeutender Astronomen hervorgegangen, die das Gesicht der Astronomie am Ausgang des Jahrhunderts prägten.