Osann befasste sich als Mediziner und Physiologe vor allem mit der Wirkung von Heilquellen. 1822 veröffentlichte er eine Arbeit über "Die Mineralquellen zu Kaiser Franzensbad bei Eger", für die ihm der österreichische Kaiser die große goldene Ehrenmedaille verlieh. Sein Hauptwerk war die "Physikalisch-medicinische Darstellung der bekannten Heilquellen der vorzüglichsten Länder Europas" (2 Bde., 1929-32), das als erstes umfassendes Werk der Balneologie gilt. Seit 1837 war er überdies Herausgeber des "Journal der praktischen Heilkunde".