Po odejściu na emeryturę w wieku lat 70, resztę życia spędził samotnie, unikając ludzi.
Zajmował się głównie optyką. Określił, jakie warunki muszą być spełnione aby obiektyw nie miał aberracji optycznej w postaci krzywizny pola. Krzywizna pola nosi w języku angielskim nazwę „krzywizny Petzvala” (ang.: Petzval field curvature). Jest to paraboloidalna powierzchnia, na której ogniskują się promienie po przejściu przez soczewkę, co uniemożliwia zogniskowanie obrazu na płaskiej powierzchni. Aby wyeliminować tego typu zniekształcenie należy użyć co najmniej dwóch soczewek, których ogniskowa i współczynnik załamania spełniają warunek Petzvala wyrażony równaniem: f1 n1 + f2 n2 = 0, gdzie n to współczynnik refrakcji, f to ogniskowa, 1 i 2 odnoszą się do soczewek.
Wielkość krzywizny pola oblicza się wykorzystując teoremat Petzvala.
W 1840 roku skonstruował obiektyw Petzvala, opracował także lornetkę operową. Obiektywy Petzvala wytwarzała firma Voigtländer, niestety z braku formalnych uregulowań współpracy Petzval zerwał kontakty z Voigtländerem w 1845;