- Arvelighed: Han ønskede at forstå, hvordan menneskelige egenskaber overføres fra forældre til børn, og hvordan disse egenskaber varierer inden for en befolkning.
- Eugenik: Han mente, at ved at forstå arvelighed var det muligt at forbedre menneskeheden gennem selektiv avl.
- Statistik: Han udviklede en række statistiske teknikker, herunder korrelations- og regressionsanalyse, som stadig bruges i dag på forskellige områder.
- Intelligens: Han var en af de første forskere, der studerede intelligens og dens fordeling i befolkningen.
- Tvillingundersøgelser: Han udførte omfattende undersøgelser af tvillinger for at forstå naturens relative bidrag og næring til forskellige menneskelige egenskaber.
- Fingeraftryk: Han udviklede et system til klassificering af fingeraftryk, som stadig bruges i retsmedicin i dag.