Golgi är känd för sina studier över centrala nervsystemet. Han uppfann en metod för färgning av nervceller (Golgis kromsilverfärgning) som gav en bättre uppfattning om nervsystemets mikroskopiska byggnad. Golgi arbetade också inom bakteriologin och påvisade skillnaden mellan olika former av malaria samt att feberattackernas intensitet är direkt beroende av antalet