Er arbeitete beispielsweise über Von-Neumann-Algebren. Die Klassifikation der Typ III-Faktoren dieser Algebren war auch das Dissertationsthema bei Jacques Dixmier 1973. Bekannt ist er als Begründer der Nichtkommutativen Geometrie,[3] einer im Wesentlichen von ihm geschaffenen Synthese, bei der man statt der zugrundeliegenden Räume die auf ihnen definierten Funktionenringe betrachtet. Sind diese nicht-kommutativ, kann man damit die zugrundeliegenden nicht-kommutativen Räume untersuchen, die sonst schwer zugänglich sind. Er wandte seine Theorie auf die verschiedensten Gebiete an, von der Riemannschen Vermutung der Zahlentheorie bis zum Standardmodell der Elementarteilchenphysik.
Advice to a young mathematician. In: Timothy Gowers, June Barrow-Green, Imre Leader (Herausgeber): The Princeton Companion to Mathematics. Princeton University Press, 2008, S. 1011–1013
Einige seiner Aufsätze (meist französisch) sind online auf numdam.org zu finden, u. a. A new proof of Morleys theorem. In: : Pub.Math.IHES, 1998 (der Satz aus der Dreiecksgeometrie) und Une classification des facteurs de type III. In: Annales scientifiques de l’École Normale Supérieure, Sér. 4, Band 6, Nr. 2, 197, S. 133–252 (seine Dissertation)