A partir de 1882, Béhal est chargé d’un cours de chimie élémentaire à l’Union française de la jeunesse et, en 1883, il entre dans le laboratoire de Friedel où il s’initie à la recherche et effectue ses premiers travaux. Sans négliger pour autant les études théoriques, il obtient le baccalauréat en 1883 et, en 1884, la licence ès sciences.
L’année 1886, il publie les résultats de ses premiers travaux sur l’hydratation de l’œnanthylidène, il est reçu au concours de pharmacien des hôpitaux et, le 4 décembre, il obtient enfin le diplôme de pharmacien de première classe alors qu’il a terminé sa scolarité depuis plus de quatre ans.
Deux ans plus tard, en avril 1888, il soutient sa thèse de doctorat ès sciences. L’année suivante, il est brillamment reçu au concours de l’agrégation. Toutefois, il n’est nommé que pour cinq ans. En 1889, dès son entrée en fonction, il demande l’autorisation d’exposer la théorie atomique dans un cours libre de chimie organique.
A l’issue d’un très vif débat, le cours est institué en 1890, et Béhal continue de le donner après 1894 bien que ses fonctions aient pris fin cette année-là. Suivi par des élèves enthousiastes, parmi lesquels Blaise, Delange, Delépine, Fourneau, Sommelet, Tiffeneau, Valeur, qui se feront un nom dans la chimie ou la médecine, le succès de l’enseignement de Béhal dépasse celui du cours officiel.
Cependant, l’attitude adoptée par Béhal dans l’affaire Dreyfus provoque l’hostilité des étudiants et, en 1898, l’assemblée de l’École ne renouvelle pas son autorisation. Sur la proposition de Friedel, il est alors nommé maître de conférences de chimie organique à la Sorbonne, mais l’année suivante, à la mort de son maître Friedel, c’est Haller qui est choisi comme titulaire de la chaire. Et Béhal ne reste maître de conférences que jusqu’en 1901, date à laquelle il est nommé professeur de toxicologie à l’École supérieure de pharmacie de Paris. En 1908, troisième titulaire après Berthelot et Jungfleisch, il accède à la chaire de chimie organique de l’École, qu’il conserve jusqu’à sa retraite, en 1934, où il est nommé professeur honoraire.
