cybernetyki drugiego rzędu („cybernetyka cybernetyk”).
Jednym z celów badań stało się poszukiwanie odpowiedzi na pytania Thomasa Nagela: Jak to jest być nietoperzem? lub rozwiązania „trudnego problemu” świadomości, wskazanego przez Davida Chalmersa
Wśród najbardziej znanych dokonań F. Vareli wymienia się opracowanie koncepcji systemu autopoietycznego oraz zastosowanie enaktywnego podejścia do systemu nerwowego i poznania oraz do układu odpornościowego.
thumb|240px|Przykład rezultatów skanowania MEG (badania mózgu dziecka obserwującego mimikę matki, M. Hirata i wsp., 2014) Varela wskazywał, że istota świadomości jest trudna do wyjaśnienia (jest od wieków przedmiotem sporów myślicieli), ponieważ nie może być rozwiązana metodami obiektywnymi, z wykorzystaniem danych dostępnych wyłącznie „z zewnątrz” – gromadzonych przez behawiorystów w czasie obserwacji zachowań, interpretacji mowy ciała i mimiki (zob. np. prace P. Ekmana) lub przez neuronaukowców, stosujących takie nowoczesne techniki badań laboratoryjnych, jak EEG, MEG, PET lub MRI, w tym fMRI. Dowodził, że w czasie badania świadomości człowieka konieczne i możliwe jest stosowanie również „perspektywy pierwszoosobowej”, że opis stanów własnego umysłu dostarcza niezbędnych „danych z wewnątrz”.