Berthollet, qui a une maison à Arcueil, et Laplace, qui devient son voisin, constituent autour d’eux la Société d’Arcueil, héritière du cercle de l’Arsenal de Lavoisier. Simple réunion d'amis au début, elle se constitue en société (1807), avec des statuts, des séances régulières et la parution des Mémoires de physique et de chimie ; elle devient, selon Maurice Crosland, « l'un des premiers exemples d'école de recherche associée à un laboratoire ». Elle offre un lieu de discussion efficace où s’échangent les informations scientifiques et sont présentés les mémoires. Des expériences sont conduites dans le laboratoire de chimie et de physique où se forment de jeunes savants. Sont particulièrement étudiés : le son et la lumière, les gaz, la capillarité. En plus des chimistes et des physiciens elle rassemble des botanistes, des mathématiciens, des géographes et des astronomes. La société d’Arcueil compte parmi ses membres : Biot, le botaniste de Candolle, le minéralogiste Collet-Descostils, l'explorateur Humboldt, les chimistes Thénard, Gay-Lussac et le fils de Berthollet, Amédée Barthélemy, qui meurt en 1810. Bientôt les rejoignent le physicien Arago, Bérard, Chaptal, le chimiste Dulong, Malus, Poisson. La Société est dissoute en 1816.

La maison de Berthollet constitue un pôle intellectuel que fréquente le jeune médecin François Delaroche.