Cohn bidrog i hög grad till proteinkemins utveckling genom studier av aminosyrors, peptiders och proteiners löslighet, dipolmoment, protolyskonstanter och andra fysikaliska egenskaper. Under andra världskriget utvecklade han metoder för separation i stor skala av albuminer, gammaglobuliner, fibrinogen och andra proteiner i blodplasma, vilket har fått stor betydelse inom medicinen.