Phelps forskningsinsatser rör bl.a. pris- och lönebildning, optimal beskattning och inflation samt ekonomisk tillväxt. Han är dock mest känd för sin formulering av hypotesen om naturlig arbetslöshet. År 2006 tilldelades han Sveriges Riksbanks pris i ekonomisk vetenskap till Alfred Nobels minne ”för hans analys av intertemporala avvägningar i makroekonomisk politik”.