Bayle è ricordato per il suo ampio lavoro in anatomia patologica e per i suoi contributi nella ricerca del cancro e della tubercolosi. Come risultato di 900 esami post mortem, ha definito sei diversi tipi di tubercolosi che egli chiamò "tisi ulcerosa", "tisi calcolosa", "tisi cancerose", "tisi tubercolare", "tisi ghiandolare" e "tisi con melanosi". Il suo lavoro più noto (datato 1810) è stato il Recherches sur la phthisie pulmonaire (Ricerca della tubercolosi polmonare). Ha anche scritto un trattato sulle malattie tumorali che fu pubblicato postumo nel 1833 dal nipote, Antoine Bayle.
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