Пуазёйль занимался вопросами кровообращения и дыхания животных и людей. В 1828 году впервые применил для измерения артериального давления животных ртутный манометр. Исследование проблем кровообращения привело Пуазёйля к гидравлическим исследованиям. В 1840—1841 годах экспериментально установил закон истечения жидкости через тонкую цилиндрическую трубку, который впервые был сформулирован в 1839 году Готтхильфом Хагеном. Впоследствии данный тип ламинарного течения стал называться его именем.
Именем Пуазёйля названа также единица динамической вязкости (пуаз).
Храмов Ю. А. Пуазейль Жан Луи Мари (Poiseuille Jean Leonard Marie) // Физики : Биографический справочник / Под ред. А. И. Ахиезера. — Изд. 2-е, испр. и доп. — М. : Наука, 1983. — С. 225. — 400 с. — 200 000 экз.