Провел классические шахматные эксперименты в 1940—1960-х годах.
В 1946 г. написал диссертацию «Мышление шахматиста» (нидерл.Het denken van den schaker), в 1965 г. переведённую на английский язык и изданную под названием «Мысль и выбор в шахматах» (англ.Thought and choice in chess).
Исследуя мышление шахматистов, А. де Гроот выявил 4 его стадии:[3]
Ориентировка.
Обследование (прикидка, пробы нескольких ходов).
Исследование (систематический глубокий просчёт вариантов).
Доказательство (проверка надёжности результата).
Избранные публикации
«Мышление шахматиста» (1946); перевод на английский: «Мысль и выбор в шахматах» (1965).
«Святой Николай: Психоаналитическое исследование его истории и мифа» (1965, на английском языке).
«Методология. Основания вывода и исследования в бихевиоральных науках» (1961; перевод на английский: 1969).
«Восприятие и память в шахматах: Эвристика профессионального взгляда» (1996, на английском языке; совместно с Фернаном Гобе и Рикентом Йонгманом).