- Dziedziczność: Chciał zrozumieć, w jaki sposób cechy ludzkie są przekazywane z rodziców na dzieci i jak te cechy różnią się w obrębie populacji.
- Eugenika: Wierzył, że zrozumienie dziedziczności umożliwi ulepszenie rasy ludzkiej poprzez selektywną hodowlę.
- Statystyki: Opracował szereg technik statystycznych, w tym analizę korelacji i regresji, które są nadal stosowane w różnych dziedzinach.
- Inteligencja: Był jednym z pierwszych badaczy, którzy badali inteligencję i jej rozkład w populacji.
- Badania nad bliźniakami: Przeprowadził szeroko zakrojone badania na bliźniakach, aby zrozumieć względny wpływ natury i pielęgnować różne cechy ludzkie.
- Odciski palców: Opracował system klasyfikacji odcisków palców, który do dziś jest stosowany w kryminalistyce.