במשך קרוב לארבעים שנה, החל מהיותו כבן שלושים עד פטירתו, עסק הרב סופר בכתיבת והדפסת חיבורו "כף החיים" על השולחן ערוך, בשמונה כרכים על חלק אורח חיים וכרך אחד על יורה דעה.
לאחר פטירתו, בשנת ה'תשי"ז, הדפיסו בניו, שלום ומשה סופר, מהדורה חדשה של החיבור, והוסיפו כרך נוסף על יורה דעה, מתוך כתב ידו. החיבור הוגה ותוקן על ידי הרב עובדיה יוסף, שגם כתב את החלק החסר בכרך החדש (מסימן קיז אות יג עד סוף סימן קיט), בסגנון הספר. ויחד עם רבו הרב עזרא עטיה כתב את ההקדמה למהדורה.
בשנת ה'תשע"ה יצאו כרכי החיבור במהדורה חדשה, כולל השלמות רבות מכתב ידו, שנמצא לאחר 78 שנים בגניזת גג בית הכנסת בבא תמא.
הספר דומה במבנהו ל"משנה ברורה", באשר שניהם מבארים את דברי השולחן ערוך והפוסקים בנושאים הנידונים, על בסיס הספרות ההלכתית לאורך הדורות; אך בשונה מהמשנה ברורה, ה"כף החיים" אינו מתמקד בהבאת ההלכה הפסוקה, אלא מביא את מגוון הדעות שבעניין, ולבסוף מכריע. כמו כן בניגוד ל"משנה ברורה", ה"כף החיים" מביא בהרחבה גם את שיטות ופסקי המקובלים, בפרט האר"י והרש"ש. בכך הוא ממשיך את שיטת הפסיקה של רבו הרב יוסף חיים.
קובץ תשובות (י' תשובות בהלכה) נדפסו לראשונה בספר שיח שושנים
ספרים נוספים שלו מצויים בכתב יד, בהם: באר מים חיים - שו"ת; בית יעקב - דרשות על פרשת השבוע; חפץ בחיים - דרשות; עדות ביעקב - דרשות לארבע פרשיות, שבת הגדול ועוד וביאור פרקי אבות; חזיונות יעקב - קרוב ל-800 חלומות וגילויים; הערות והארות על ספר זבחי צדק; קונטרס קטן כוונות הפסח על הגדה של פסח.
לקריאה נוספת
יעקב גליס, אנציקלופדיה לתולדות חכמי ארץ ישראל, ירושלים תשל"ה
יעקב גליס, מגדולי ירושלים, ירושלים תשכ"ז (אישים וחכמים מספר 25)
הקדמת ספר ישמח ישראל, ביוגרפיה מאת ניניו, ירושלים תשמ"ט (עמ' 1–8)
הקדמת ספר כף החיים, פרקים מתולדות חייו שנכתבו על ידי הרב עזרא עטייה והרב עובדיה יוסף, ירושלים התשכ"ט
אברהם אליעזר סופר (בן נינו), תולדות כף החיים, ירושלים התש"ע
הרב יהושע משה, קץ הימין (ביוגרפיית חכמי בבל), ירושלים תשכ"ז
^לפי בניו ואחרים בהקדמה של המהדורה השנייה של הספר "כף החיים"; יעקב גליס, מגדולי ירושלים, ירושלים תשכ"ז, עמ' רמ"א; הרב יחיאל מיכל שטרן, גדולי הדורות, כרך ג', ירושלים תשנ"ו, עמ' 1076.
