Goodyear iniziò la sua carriera come socio nel settore hardware di suo padre, che fallì nel 1830. Si interessò poi alla scoperta di un metodo per trattare la gomma indiana in modo che perdesse la sua adesività e suscettibilità agli estremi di caldo e freddo. Ha sviluppato un trattamento con acido nitrico e nel 1837 contratto per la fabbricazione da questo processo di mailbags per il governo degli Stati Uniti, ma il tessuto di gomma si è rivelato inutile ad alte temperature.

Per i prossimi anni ha lavorato con Nathaniel M., Hayward (1808-65), un ex dipendente di una fabbrica di gomma a Roxbury, Massa., che aveva scoperto che la gomma trattata con zolfo non era appiccicosa. Goodyear ha acquistato il processo di Hayward. Nel 1839 lasciò cadere accidentalmente della gomma indiana mescolata allo zolfo su una stufa calda e così scoprì la vulcanizzazione. Gli fu concesso il suo primo brevetto nel 1844, ma dovette combattere numerose infrazioni in tribunale; la vittoria decisiva non arrivò fino al 1852., Quell’anno andò in Inghilterra, dove gli articoli realizzati sotto i suoi brevetti erano stati esposti all’Esposizione Internazionale del 1851; mentre lì tentò senza successo di stabilire fabbriche. Ha anche perso i suoi diritti di brevetto lì e in Francia a causa di problemi tecnici e legali. In Francia una società che produceva gomma vulcanizzata con il suo processo fallì, e nel dicembre 1855 Goodyear fu imprigionato per debito a Parigi. Nel frattempo, negli Stati Uniti, i suoi brevetti continuarono ad essere violati. Anche se la sua invenzione ha fatto milioni per gli altri, alla sua morte ha lasciato debiti di circa $200.000., Scrisse un resoconto della sua scoperta intitolato Gum-Elastic and Its Varieties (2 vol.; 1853–55).