Uexküll var en av de viktigaste banbrytarna för den moderna etologin. Särskilt betydelsefullt var hans arbete Umwelt und Innenwelt der Tiere (’Djurens omvärld och inre värld’, 1909, 2:a upplagan 1921). Ett annat viktigt arbete är Bausteine zu einer biologischen Weltanschauung (’Byggstenar till en biologisk världsåskådning’, 1913).