Féu importants aportacions en fisiologia i anatomia, que posaren les bases científiques de l’antropologia física, ciència de la qual pot ésser considerat un dels fundadors. A partir dels seus estudis craniomètrics establí una divisió de l’espècie humana en cinc varietats: caucàsics o blancs, mongòlics o grocs, malais o bruns, etiòpics o negres i americans o roigs. El seu Handbuch der vergleichende Anatomie und Physiologie (‘Manual d’anatomia i fisiologia comparades’, 1804) tingué una gran difusió.