Concibió por primera vez la geografía como una disciplina sistemática, desarrollando una terminología que todavía se usa en la actualidad.
[2] Es conocido principalmente por ser la primera persona en calcular el diámetro y la circunferencia de la Tierra, lo que hizo al comparar las altitudes del Sol del mediodía en dos lugares separados por una distancia norte-sur conocida.
También fue el primero en calcular la inclinación del eje de la Tierra (nuevamente con notable precisión).
Eratóstenes poseía una gran variedad de conocimientos y aptitudes para el estudio: astrónomo, poeta, geógrafo y filósofo, su apellido fue Pentathlos, nombre que se reservaba al atleta vencedor en las cinco competiciones de los Juegos Olímpicos en la Antigüedad.
Según algunos historiadores, Eratóstenes obtuvo un valor de 24° y el refinamiento del resultado se debió hasta 11/83 al propio Ptolomeo.
Según Cleomedes, Eratóstenes se sirvió del scaphium o gnomon (un protocuadrante solar) para el cálculo de dicha cantidad.
Posidonio rehízo el cálculo de Eratóstenes 150 años más tarde y obtuvo una circunferencia sensiblemente menor.
Este valor fue adoptado por Ptolomeo y fue en el que probablemente se basó Cristóbal Colón para justificar la viabilidad del viaje a las Indias por occidente.
Su obra más importante fue un tratado de geografía general llamado Geographica (en griego Γεωγραφικά, Geographika).
Escribió sobre muchos temas: geografía, matemáticas, filosofía, cronología, crítica literaria, gramática, poesía e incluso comedias antiguas.
Se cree que Las Olimpiadas, citadas por Diógenes Laercio y Ateneo, formaban parte de la Cronografía.
También estudió la obra de Homero y escribió una biografía sobre la vida del poeta que no ha llegado hasta nuestros días.