Les travaux et publications d’Etienne Geoffroy Saint-Hilaire portent sur la zoologie, la classification, l’histoire des mammifères, la paléontologie, et les monstres. Ils sont dominés par une idée principale, celle de "l’unité de composition organique". C’est en fonction de cette idée qu’Etienne Geoffroy Saint-Hilaire étudie les squelettes, le développement embryonnaire et les monstruosités. Dans la Philosophie anatomique en deux volumes (1818 pour le premier et 1822 pour le second), il rappelle les quatre principes qu’il a mis en évidence dans l’organisation des vertébrés : la "théorie des analogues", le "principe de connexion" (des organes), le principe des "affinités électives des éléments organiques" ou d’attraction des parties similaires, et "le principe de balancement des organes" qui établit qu’un organe ne peut se développer outre mesure sans qu’un autre organe ne s’atrophie en proportion. Il souligne "l’importance des cas pathologiques pour la physiologie et l’anatomie philosophique". Il propose une classification des monstres acéphales et explique les règles pour l’observation des monstres et leur classification. Il affirme que le développement des monstres s’opère par le mouvement de forces ordinaires. Les Considérations sur les monstres (1826) confirment la nécessité d’introduire de l’ordre dans les travaux sur les monstres, et insistent sur l’atrophie et l’hypertrophie d’organes profonds dans le développement de la monstruosité.

Les principes de philosophie zoologique exposent les opinions défendues par Etienne Geoffroy Saint-Hilaire, en 1830, devant l’Académie des Sciences, notamment face à Cuvier. Etienne Geoffroy Saint-Hilaire défend l’unité de composition organique et la variabilité des espèces; il combat la préexistence des germes et les causes finales.

Son fils, Isidore Geoffroy Saint-Hilaire (Paris, 16 décembre 1805 - Paris, 10 novembre 1861) poursuit son œuvre et publie notamment l’Histoire générale et particulière des anomalies de l’organisation chez l’homme et les animaux ou traité de tératologie (1832-1836).