Экспериментальные исследования Зинина менее чем через год принесли ему мировую славу. Речь идет об открытии восстановления ароматических нитросоединений. Эта реакция послужила основой новой отрасли химической промышленности анилино-красочной. Значение открытия Зинина кратко и точно выразил Гофман создатель немецкой анилино-красочной промышленности: «Если бы Зинин не создал ничего более, кроме превращения нитробензола в анилин, то и тогда его имя осталось бы вписанным золотыми буквами в историю химии». Разработка метода синтеза анилина и других ароматических аминов открыла путь к искусственному получению органических веществ. Зинин нашел также способ искусственного образования так называемых горчичных масел, получил бензидин исходный продукт для синтеза красителей хлопчатобумажных тканей.
В Казани Зинин основал знаменитую русскую научную школу по органической химии, одним из первых учеников которой стал Бутлеров, а затем Бекетов, Бородин и др.
В 1847 Зинин получил приглашение возглавить кафедру химии в Петербургской медико-хирургической академии. В 1865 был избран академиком Петербургской Академии наук. Один из организаторов Русского химического общества, его первый президент (18681877).
Интересны работы Зинина в области применения нитроглицерина. Уже в 1835 он оценил взрывные качества этого соединения и во время Крымской кампании предложил артиллерийскому ведомству начинять гранаты вместо пороха нитроглицерином.
Умер Зинин в Петербурге 6 (18) февраля 1880.
Зинин Н.Н. Труды органической химии. М., 1882
Арбузов А.Е. Казанская школа химиков. Казань, 1971