По аналогии с науками о жизни Ампер разделил знание на два царства: науки о материальной реальности, составляющей Вселенную, — космологические — и науки об идеях — ноологические. Каждое царство он разделил на два полцарства (для космологических наук — науки о предметах одушевленных и неодушевленных), каждое полцарство — еще на две ветви, каждую ветвь — на два отростка, каждый отросток — на две науки первого порядка, каждую науку первого порядка — на две науки второго порядка, каждую науку второго порядка — на четыре науки третьего порядка, которые определяются четырьмя возможными «точками зрения». Каждое пол царство насчитывает 64 науки, что в сумме дает 128 наук. В классификации первого царства есть много лакун, а неологизмы существенно затрудняют понимание. Это первое царство включает математические, физические, естественные и медицинские науки. Любопытно, что Ампер причислил к математическим наукам кинематику и динамику.
Неудивительно, что сначала Ампер обратился к физике. Между 1832 и 1835 годами он опубликовал доклады по обобщению теорий тепла и света. В 1832 году ученый выстроил предварительную классификацию 32 наук первого порядка. Обобщающая статья была опубликована в «Энциклопедическом журнале» и касалась литературы, наук и искусств. Спустя короткое время он добавил анализ четырех «точек зрения».
В 1821 году Ампер несколько раз переболел бронхитом. Его здоровье начало ухудшаться, хотя это был самый плодотворный период его жизни. В течение следующих 15 лет изнурительный труд и непрекращающиеся исследования сильно ослабили его здоровье. Должность генерального инспектора предполагала множество разъездов, но по финансовым соображениям ученый не мог от нее отказаться. Чтобы сберечь силы, Ампер пожертвовал административной работой и окончательно оставил Политехническую школу. В это время, в 1824 году, он начал работать над автобиографией. Зимой 1829 года ученый перенес ларингит и воспаление легких и вынужден был поехать с сыном в деревню на юг Франции, чтобы подышать там более чистым воздухом. Вернувшись в Париж в 1830 году, он застал «Три славных дня» — 27, 28, 29 июля. Народ восстал против короля Карла X, в результате чего на трон взошел Луи-Филипп, герцог Орлеанский. После Июльской революции беспорядки прокатились по всей Европе.