Dorobek naukowy Koncepcja seksuologii Hirschfeld uważał, że seksuologia powinna być dziedziną wolną od sądów wartościujących. Jego koncepcja nauki wywodziła się z neokantowskiego rozróżnienia na sferę bytu i powinności. Zadaniem nauki nie jest ocena moralna seksualności i jej przejawów (takich jak np. homoseksualizm czy transwestytyzm) a jedynie zrozumienie zjawisk i ich opis. Tak rozumiane badania powinny, zdaniem Hirschfelda, być odrębne od religii i etyki.
Transwestytyzm Hirschfeld jest twórcą terminu transwestytyzm. Po raz pierwszy użył go w 1910 roku w książce Transwestyci (). Odnosił go do cross dresserów w Berlinie. Jak pierwszy badacz w historii dowodził, że crossdressing nie jest związany z orientacją seksualną, transwestyci opisani w jego książce byli heteroseksualnymi mężczyznami.
W pracy dowodził, że ludzka seksualność tworzy spektrum od „absolutnego mężczyzny” do „absolutnej kobiety”. Oba skrajne bieguny spektrum nie istnieją w rzeczywistości, stanowią raczej typy idealne. Realnie istniejący ludzie mogą zostać zaklasyfikowani bliżej jednego lub drugiego bieguna w zależności od 4 kryteriów: charakteru genitaliów, innych cech fizycznych, rodzaju popędu seksualnego i cech emocjonalnych.