Whittakers viktigste vitenskapelige bidrag var innenfor økologisk samfunn av planter (plantesamfunn), inkludert bidrag til forståelse av utbredelse, klassifisering og biodiversitet. Han gjorde også bidrag innenfor teori for suksesjon og klimaksfase, samt studier av småskala samfunnsmønstre. Selv om han støttet seg på flere andre tidligere forskere, var det hans egne teorier, metoder og empiriske bevis som la grunnlaget for å befeste teorien om utbredelse av arter.