Boveri investigó el papel del núcleo y el citoplasma en el desarrollo embrionario.

Su gran objetivo consistió en desentrañar las relaciones fisiológicas entre la estructura y los procesos celulares.

[1]​ Otro descubrimiento significativo de Boveri fue el centrosoma (1887), que describió como un "orgánulo especializado en la división celular".

También razonó que un tumor canceroso comienza con una única célula, en la que sus cromosomas están alterados, causando la división incontrolada de la célula.

Fue mucho más tarde durante el siglo XX cuando los investigadores comenzaron a creer que Boveri podía haber estado en lo cierto.