Niépce estaba interesado na litografía, e comezou as súas experiencias coa reprodución óptica de imaxes realizando copias de obras de arte, utilizando para iso os debuxos realizados para o ferro polo seu fillo. Os seus primeiros experimentos, en 1813, utilizaban gomas resinosas expostas directamente á luz do Sol. O seu primeiro éxito na obtención de medio sensible á luz veu co uso de asfalto disolto en aceite.
Cando no ano 1814 o seu fillo alistouse no exército, tivo a idea de empregar unha cámara escura xunto cos sales de prata sensibles á luz para tratar de conseguir imaxes fixas. Empezou utilizando a pedra como soporte para fixar as imaxes, aínda que desistiu pronto polos grandes problemas que carrexaba. Seguiu entón co papel, logo co cristal e, para rematar, con diversos metais como o estaño, o cobre e o peltre.
Obtivo as primeiras imaxes fotográficas da historia no ano 1816, aínda que ningunha delas conservouse. Eran fotografías en papel e en negativo, pero non se deu conta de que estes podían servir para obter positivos, así que abandonou esta liña de investigación.
Un par de anos despois, xa en 1818, obtén imaxes directamente en positivo, sacrificando deste xeito as posibilidades de reprodución das imaxes, por ser as obtidas imaxes únicas.
Ao procedemento empregado chamouno heliografía (do grego Ηλιος, helios, «sol», e γραφια, grafía, «escritura» ou «debuxo»),distinguindo entre heliograbados -reproducións de gravados xa existentes- e puntos de vista -imaxes captadas directamente do natural pola cámara-.
Punto de vista dende a fiestra de Gras. A primeira fotografía creada por Nicéphore Niépce en 1826.
Vista dende a ventá en Le Gras, datada no ano 1826, é a primeira fotografía coñecida e consérvase na actualidade na Universidade de Texas. Realizada uns dez anos despois de que conseguise as primeiras imaxes, recolle un punto de vista dunha rúa fixado sobre unha placa de metal. Necesitou 8 horas de tempo de exposición da placa á luz. Para realizar esta fotografía utilizo un ferro de peltre recuberta de betume de Xudea, expondo o ferro á luz quedando a imaxe invisible; as partes do verniz afectadas pola luz volvíanse insolubles ou solubles, dependendo da luz recibida. Logo da exposición a placa bañábase nun disolvente de aceite esencial de lavanda e de aceite de petróleo branco, disgregándose as partes de verniz non afectadas pola luz. Lavábase con auga podendo apreciar a imaxe composta pola capa de betume para os claros e as sombras pola superficie da placa prateada.
En vista de que non resolveu a cuestión da fixación das imaxes, xa que as mesmas perdían nitidez rapidamente co paso do tempo ata resultar invisibles, non se lle considera o inventor único da fotografía, asociándose por iso o seu nome ao de Daguerre, quen incorporou ao procedemento a utilización do ioduro de prata e o vapor de mercurio.
A través dos ópticos Chevalier, Niépce entrou en contacto con Daguerre con quen asinou un contrato de constitución dunha sociedade, o día 14 de decembro de 1829, para o desenvolvemento e comercialización do invento.
Por mor dunha apoplexía sufrida no seu estudo de Saint Loup de Varennes (Borgoña), faleceu o día 5 de xullo de 1833, aos sesenta e oito anos, sendo soterrado no cemiterio do pobo.
Grazas á publicación no ano 1841 da obra do seu fillo Isidore Niépce titulada Historia do descubrimento do invento denominado daguerrotipo púidose aclarar o seu papel na historia do descubrimento da fotografía, ante as manobras realizadas por Daguerre para ocultar os seus traballos.
