Il écrit la Situation de la classe laborieuse en Angleterre (1845), où s'élaborent quelques idées-forces du marxisme. Il rédige, en commun avec Marx, la Sainte Famille (1845), l'Idéologie allemande (1845-1846), où ils jettent les bases du matérialisme historique, et le Manifeste du parti communiste (1848). Il attaque les thèses de E. Dühring dans l'Anti-Dühring (1878), et analyse le matérialisme dialectique (la Dialectique de la nature, 1873-1883 ; publiée en 1925). Il assure la publication du Capital après la mort de Marx. Il poursuit la réflexion historique du marxisme dans l'Origine de la famille, de la propriété privée et de l'État (1884). Il est au centre de la création de la IIe Internationale.