Ernst Abbes vitenskapelige og tekniske bedrifter beskrives av hans biograf fra 1906 Siegfried Czapski, selv fysiker og aktiv i Zeiss, i tre kategorier: Czapski viser som det første til Abbes teori for gjengivelse av bilder gjennom mikroskopet (gjengivelse av ikke selvlysende objekter), offentliggjort i 1873. Den andre store nyvinning er ifølge Czapski Abbes innføring av et teoretisk forarbeid til alle deler av et mikroskop, for eksempel radier, tykkelser, tversnitt, avstander og glassegenskaper. For det tredje viser han til Abbes store optiske og mekaniske oppfinnelser, som for eksempel refraktometeret (ca. 1879), belysningsapparatet for mikroskop (1872), systemet for homogen immersjon (1878/79), apokromatet (objektiv med flere linser) (1886), teorien om strålenes løp, teorien om lysstyrken i optiske instrumenter og tallrike bidrag til teorien om feilavbildning.