Edmund Phelps è noto soprattutto per il suo lavoro sulla crescita economica svolto alla Yale's Cowles Foundation negli anni sessanta. Secondo la teoria economica allora vigente, la disoccupazione e l'inflazione sono fenomeni strettamente correlati attraverso la cosiddetta curva di Phillips, che individua una relazione inversa tra i due fenomeni: allorché l'inflazione è elevata, la disoccupazione è modesta, e viceversa.
Phelps contribuì a chiarire e completare tale modello economico, indicando come l'inflazione non dipenda solo dalla disoccupazione, ma anche dalle aspettative che datori di lavoro e occupati ripongono nell'andamento futuro di prezzi e salari. Egli formulò dunque il primo modello della cosiddetta expectations-augmented Phillips curve (ovvero della curva di Phillips corretta con le aspettative). Questo approccio ha avuto un grande successo nei decenni seguenti, anche grazie ad alcune successive ricerche empiriche.
Il suo lavoro più originale è probabilmente quello relativo alla teoria del tasso naturale di disoccupazione. Tale teoria sostiene appunto la presenza di un livello naturale - ed incomprimibile - del fenomeno della disoccupazione (si pensi, ad esempio, alla cosiddetta disoccupazione volontaria), fornisce alcuni strumenti per la sua determinazione ed analizza come il mercato possa influenzarlo.