Hofmanns vitenskapelige arbeider behandler først og fremst den organiske kjemien. Hans arbeider med anilin, med ammoniakk og dets derivater bidrog i vesentlig grad til typeteoriens utvikling, og i den retningen fortsatte kjemien siden i årevis. Også den metoden, som han anvendte ved framstillingen av de organiske basene, fikk allmenn betydning. Særlig viktig var hans undersøkelser av blant annet fosforbaser, polyaminer, og cyanforbindelser. Han oppdaget i 1858 anilinfargene, som ble betydningsfulle for industrien. Hofmann ble tildelt Royal Medal i 1854 og Copleymedaljen i 1875.