他主要研究领域是大气热力学和古气象学。1912年提出关于地壳运动和大洋大洲分布的假说：“大陆漂移说”。他根据大西洋两岸，特别是非洲和南美洲海岸轮郭非常相似等资料，认为地壳的硅铝层是漂浮于硅镁层之上的，并设想全世界的大陆在古生代石炭纪以前是一个统一的（盘古大陆），它的周围围绕辽阔的海洋。后来，特别是中生代末期，盘古大陆在天体引潮力和地球自转所产生的离心力的作用下，破裂成若干块，在硅镁层上分离漂移，逐渐形成了今日世界上大洲和大洋的分布情况。但这一假说却难以解释某些大问题，如大陆移动的原动力、深源地震、造山构造