Исследуя мушку дрозофилу, обладающей всего четырьмя хромосомами, высокой скоростью размножения и короткой продолжительностью жизни, учёный вместе со своими учениками К. Бриджесом, А. Стёртевантом и Г. Мёллером сформулировал так называемую хромосомную теорию наследственности. Обнаружив сцепленное наследование признаков, он предположил, что гены в хромосоме располагаются в тесной близости друг к другу, и составил «карты», отражающие эту картину.