内容集合论。1924年他和斯特凡·巴拿赫合作证明了一个球面可以被切割成有穷块后拼接成一个更大的球面，或者和原来球面一样大小的两个球面。现在人们称之为巴拿赫-塔斯基悖论。在《初等代数和几何的一个判定方法》一文中，塔斯基运用量词消去法证明只有加法和乘法的实数一阶理论是可判定的。（虽然塔斯基迟至1948年才发表这个结论，但他早在1930年即完成证明并在1931年的一篇论文中提到。）这个结论之所以有趣，在于阿隆佐·邱奇在1936年证明了一阶逻辑中的真命题是不可判定的。1953年塔斯基和他的合作者们一起在《不可判