Став першовідкривачем декількох астрономічних об'єктів, головним чином туманностей та галактик. Серед найвідоміших — Квінтет Стефана (HGC 092), що є групою з п'яти галактик.
У 1873 році Стефан став першим, хто намагався виміряти кутовий діаметр зірки за допомогою інтерферометрії, перетворивши 80-см телескоп в обсерваторії в Марселі на інтерферометр[1]. Він зробив це, затуливши рефлектор маскою з двома вертикальними щілинами[2].
Його ім'ям названа комета 38P/Stephan-Oterma, хоча її першовідкривачем був Жером Коджа.