Ha dato un importante contributo alle teorie quantistiche con la definizione di alcune regole che portano il suo nome e che hanno grande importanza in chimica quantistica; in generale si parla di regola della massima molteplicità di spin.
Versuch einer Deutung der großen Durchlässigkeit einiger Edelgase für sehr langsame Elektronen, Dissertation, Universität Göttingen 1923
Linienspektren und periodisches System der Elemente, Habil.Schrift, Universität Göttingen, Springer 1927[3][4]
Allgemeine Quantenmechanik des Atom- und Molekelbaues, in Handbuch der Physik, Band 24/1, 2nd edn., pp. 561–694 (1933)
Materie als Feld, Berlin, Springer 1954
Einführung in die Theoretische Physik, 5 vols. 1944-51, Meyers Kleine Handbücher, Leipzig, Bibliographisches Institut, 1945, 1950/51 (vol. 1: Mechanik, vol. 2: Theorie der Elektrizität und des Magnetismus, vol. 3: Optik, vol. 4: Theorie der Wärme, vol. 5: Atom- und Quantentheorie)
Theoretische Physik, 3 vols., Stuttgart Teubner, zuerst 1956-57, vol. 1: Mechanik, 5th edn. 1962, vol. 2: Theorie der Elektrizität und des Lichts, Relativitätstheorie, 4th edn. 1963, vol. 3: Wärmelehre und Quantentheorie, 3rd edn. 1966
Theorie des Aufbaues der Materie, Stuttgart, Teubner 1961
Grundbegriffe der Physik, Mannheim, Bibliographisches Institut 1969, 2nd edn. 1979
Geschichte der Quantentheorie, 1967, 2nd edn., Mannheim, Bibliographisches Institut 1975, 3rd edn. 1984; Eng. trans. 1974[5]
Quantenmechanik der Atome, in Handbuch der Physik/Encyclopedia of Physics, Band XXXVI, Berlin, Springer 1956
Die Geschichte der Göttinger Physik, Vandenhoeck und Ruprecht 1987 (Göttinger Universitätsreden)
Geschichte der physikalischen Begriffe, 1968, 2nd edn. (2 vols.), Mannheim, Bibliographisches Institut 1978 (vol. 1: Die Entstehung des mechanischen Naturbildes, vol. 2: Die Wege zum heutigen Naturbild), Spektrum Verlag 1996
Göttingen, Kopenhagen, Leipzig im Rückblick, in Fritz Bopp (ed.) Werner Heisenberg und die Physik unserer Zeit, Braunschweig 1961