C. ägnade sig främst åt alger, svampar och bakterier, upptäckte redan 1855 hur befruktningen hos sötvattensalger går till och beskrev ett stort antal alger. Han anses som bakteriesystematikens grundläggare och var en idérik populärförfattare. År 1870 grundade han tidskriften Beiträge zur Biologie der Pflanzen.