Il fut aussi, et entre autres, à l’origine on lui de la fabrication artificielle de l'alun, du salpêtre, de ciments imitant ceux de pouzzolane, du blanchiment à la vapeur, de l'art de teindre le coton en rouge d'Andrinople, etc.
ll laissa un grand nombre d’ œuvres textuelles parmi lesquelles on notera Les Éléments de chimie (1792), un livre majeur traduit dans de nombreuses langues. On lui doit par ailleurs un bilan précieux de la production française entre 1789 et 1815, intitulé De l'industrie française (1819). elles.
Savant renommé, il mena parallèlement une action politique.
Favorable à la Révolution, il entra dans la mouvance girondine. Après l'arrestation des principaux députés de ce parti, il adhéra au mouvement fédéraliste et devint le président de son Comité central. Mais l'échec de la révolte et la parution de son Dialogue entre un Montagnard et un Girondin entraînèrent son arrestation. Puis, pour se dédouaner, il accepta de diriger la production des poudres et salpêtres. Deux ans plus tard, en 1795, il retrouva sa liberté et ses affaires à Montpellier qui étaient en piteux état. Il les redressa avant de fonder à Paris une nouvelle fabrique.
Bonaparte ayant reconnu en lui un homme qui pouvait servir au mieux ses objectifs, le promut au ministère de l’Intérieur (1800). Restait surtout à Chaptal les domaines qu'il connaissait le mieux et pour lesquels il avait le plus de goût et d'idées : l'agriculture, le commerce et l'industrie. Par une série d'initiatives pragmatiques, le plus souvent heureuses, il fut sans conteste l'un des tout premiers artisans de la reprise économique en France sous le Consulat. On doit aussi mettre à son actif une série de mesures pour la santé publique : réorganisation et modernisation des hôpitaux et hospices, de l'Ecole de pharmacie, création de l'Ecole des sage-femmes. Il s'occupa beaucoup des prisons avec le même soin que pour les hôpitaux.
En 1804, il démissionna. Il faut dire que notre homme manquait de souplesse et d'esprit d'équipe, moins par fermeté de caractère que par une altière suffisance et un extrême contentement de soi : « Je crois être le premier, disait-il, qui ait appliqué en France les connaissances chimiques aux arts. Jamais la science n'a rendu de plus grands services au commerce et à l'industrie que la chimie de ces derniers temps. » Certes. Et de continuer à faire fructifier ses entreprises.
Après avoir voté la déchéance de l'Empereur, il se tint à l'écart lors de la première Restauration.Durant les Cent-Jours, il prit la Direction générale de l'Agriculture, du Commerce et de l'Industrie, avec le titre de ministre d'Etat et le rang de pair.
A son retour, Louis XVIII le chassa de la chambre des Pairs avant d’autoriser sa réintégration quatre ans plus tard.
Industriel de l’agro-alimentaire avant l’heure, il lui arriva aussi de manquer de clairvoyance. En 1809, il avait confié la codirection des usines à son fils, Jean-Baptiste-Marie, vicomte Chaptal de Chanteloup (1782-1833), qui le mena à la ruine. En 1823, pour rembourser ses dettes, il dut vendre son domaine de Chanteloup à Amboise acquis en 1802, qu’il avait remis en état et où il avait développé une exploitation avec brio.
Jean- Antoine Captal mourut à Paris, désargenté mais considéré comme l'un des plus grands chimistes de son temps qui apporta un leg scientifique considérable à la France pré-industrielle.
Après ses funérailles et les discours, il fut inhumé au cimetière du Père-Lachaise où le rejoignirent plusieurs membres de la famille, mais apparemment pas le fils de la ruine qui mourut à Mexico l’année suivante.