Archéologue et anthropologue, il voyage inlassablement en Russie d’où il ramène de nombreuses études. Il est l’un des premiers à collectionner des documents de la Révolution bolchevique. Nombreux sont ses objets qui ont rejoint des collections muséales (Louvre, Guimet, Museum d’histoire naturelle).
Préhistorien et géologue, il émit, le premier, l’hypothèque de l’homme tertiaire. En 1867, il annonce au congrès d’anthropologie et d’archéologique préhistorique, la découverte de silex portant les marques d’un travail humain dans les terrains miocènes de Thenay, ce qui suscita une vive polémique. Il exposa ses thèses dans La question de l’homme tertiaire. Il avait formé une riche collection d’instruments préhistoriques.
Chirurgien et anthropologiste, fondateur de l’école d’anthropologie. Il découvre le centre de la parole, plus connu sous le nom de « l’aire de Broca. »
Spéléologue et préhistorien, on lui doit la découverte de la source de la Garonne au Trou du Toro ; il fut aussi mainteneur de l’Académie des jeux floraux (1937).
Ethnologie, fondateur de la Société ethnologique de Paris (1839) ; resté célèbre pour son étude, Des caractères physiologiques des races humaines, dans laquelle il établissait des comparaisons entre les différentes races.