Боас занимался комплексным изучением феномена человека в его культурном и историческом многообразии, опираясь на данные биологии, лингвистики, археологии и других наук. Он инициировал создание ряда важнейших ныне действующих профессиональных организаций антропологов и лингвистов и регулярных профессиональных печатных изданий. Боасом был основан «Международный журнал американской лингвистики» (International journal of American linguistics), публиковавший работы, посвященные в первую очередь языкам коренного населения Америки. Боас был также основателем фольклорного общества Америки и многолетним редактором журнала «Американский фольклор» (American Folklore); одним из основателей и первым президентом Американской антропологической ассоциации (1907, 1908) и Американского лингвистического общества (1928), президентом Американской ассоциации содействия развития науки (1931) и др. Боас координировал все основные полевые исследования языков и культур аборигенов Америки. В частности, ему принадлежит заслуга в организации экспедиций в районы российского Крайнего Севера, на Чукотку и Камчатку в 1897–1901 годах для изучения исторических и лингвистических связей палеоазиатских народов. Боас утверждал, что принципы и методы лингвистического описания, сложившиеся при описании языков Европы, не должны навязываться другим языкам. Благодаря ему в лингвистике начался интенсивный поиск универсальных оснований для определения таких понятий, как фонема, морфема, слово, грамматическое значение, грамматическая категория и др. Боас полагал, что различия в картине мира, закрепленные в языке, не могут свидетельствовать о большей или меньшей развитости его носителей. Ему принадлежит основная заслуга в отказе от традиционного мнения о существовании «примитивных» языков – грамматика и словарь всех языков мира при внимательном изучении оказываются устроенными по-разному, но при этом весьма сложным образом и способными к выражению самого разнообразного содержания. В лингвистике Боас преодолел ограничения классической филологии и установил некоторые из центральных проблем современной лингвистики и когнитивной антропологии. Он подчеркивал, что биологические, языковые и культурные особенности любой группы людей являются продуктом исторического развития, в котором участвуют как культурные, так и природные силы. Боас опубликовал множество описательных исследований языков коренных американцев, писал о теоретических трудностях классификации языков и разработал исследовательскую программу по изучению связей между языком и культурой. Его статья 1889 года «О чередующихся звуках» (On Alternating Sounds) (1889) внесла вклад в методологию как лингвистики, так и культурной антропологии. Боас утверждал, что «чередующиеся звуки» вовсе не являются особенностью языков коренных американцев – на самом деле, утверждал он, их не существует. Вместо того чтобы рассматривать чередующиеся звуки как объективное доказательство различных этапов культурной эволюции, Боас рассматривал их с точки зрения своего давнего интереса к субъективному восприятию объективных физических явлений. Он также рассмотрел свою более раннюю критику эволюционных музейных экспозиций. Боас указал, что две вещи (артефакты материальной культуры), которые кажутся похожими, на самом деле могут быть совершенно разными. В этой статье он поднял вопрос о том, что две вещи (звука), которые кажутся разными, на самом деле могут быть одним и тем же. Ученый установил, что культурное многообразие является фундаментальной чертой человечества и что специфическая культурная среда во многом определяет поведение индивида. Он переключил внимание на восприятие различных звуков. Боас поставил эмпирический вопрос: когда люди описывают один звук по-разному, происходит ли это потому, что они не могут уловить разницу, или может быть другая причина? Он сразу заявил, что его не интересуют случаи, связанные с дефицитом восприятия – слуховым эквивалентом дальтонизма. По мнению Боаса, вопрос о людях, которые описывают один и тот же звук по-разному, сравним с вопросом о людях, которые описывают разные звуки одним и тем же способом. Это крайне важно для исследований в области дескриптивной лингвистики, так как при изучении нового языка необходимо обращать внимание на произношение разных слов. Люди могут произносить слово различными способами и все равно осознавать, что они используют одно и то же слово. Таким образом, проблема не в том, «что такие ощущения не распознаются в их индивидуальности» (другими словами, люди распознают различия в произношении); скорее, дело в том, что звуки «классифицируются в соответствии с их сходством» (другими словами, люди относят различные воспринимаемые звуки к одной категории). Сопоставимым визуальным примером могли бы служить слова, обозначающие цвета. Английское слово green может использоваться для обозначения множества оттенков. Но в некоторых языках нет слова, обозначающего зеленый. В таких случаях люди могут классифицировать то, что мы назвали бы зеленым, либо как желтый, либо как синий. Это не пример дальтонизма – люди могут воспринимать различия в цвете, но они классифицируют похожие цвета иначе, чем носители английского языка. Боас применил эти принципы к своим исследованиям языков эскимосов. Когда исследователи сообщили о различных вариантах написания одного и того же слова, в прошлом они интерпретировали эти данные несколькими способами – они могли указывать на местные различия в произношении слова или на разные диалекты. Боас склонялся к альтернативному объяснению: разница заключается не в том, как эскимосы произносят это слово, а, скорее, в том, как англоговорящие ученые воспринимают произношение этого слова. Дело не в том, что носители английского языка физически неспособны воспринимать рассматриваемый звук; скорее фонетическая система английского языка не может вместить воспринимаемый звук. Боас внес весомый вклад в методы описательной лингвистики. Его важнейший вывод заключается в том, что предвзятость наблюдателя необязательно должна быть личной, она может быть культурной. Другими словами, категории восприятия западных исследователей могут систематически приводить к тому, что западный человек неправильно воспринимает или не может полностью воспринять значимый элемент в другой культуре и в языке. Боас продемонстрировал, что то, что казалось свидетельством культурной эволюции, на самом деле было следствием ненаучных методов и отражением предубеждений жителей Запада об их собственном культурном превосходстве. Этот пункт обеспечивает методологическую основу для культурного релятивизма Боаса: элементы культуры имеют значение в терминах этой культуры, даже если они могут быть бессмысленными (или приобретать радикально иное значение) в другой культуре. Боас полагал, что «самой важной целью нашей науки надо считать открытие общих законов социального развития», равно как и «открытие законов, управляющих деятельностью человеческого ума», а также «реконструкция истории человеческой культуры и цивилизации». Однако он сознавал, что эти законы должны коренным образом отличаться от законов естественных наук. Боас одним из первых обратил внимание на то, что явления, внешне схожие между собой в языке и культуре, часто имеют совершенно различное происхождение и разные функции. Также не всякое сходство говорит об о заимствовании того или иного явления одним народом у другого. Однако не всегда пригодно и объяснение сходства одинаковостью человеческой психики или сходностью географической или социальной среды, поскольку часто одни и те же процессы приводят в истории к прямо противоположным результатам. Боас требовал большой осторожности в интерпретации культурных явлений и социальных форм в тех случаях, когда разные народы, отдаленные друг от друга значительным расстоянием, обнаруживают сходные явления культуры и параллельные социальные формы или когда возникает вопрос, какая из сопоставляемых форм древнее. Здесь может быть как диффузия, так и параллельное развитие, причем часто невозможно строго доказать, с диффузией или с эволюцией в сходных условиях мы имеем дело. Боас считал, что «каждая культурная группа имеет свою уникальную историю, зависящую отчасти от своеобразного внутреннего развития социальной группы, а отчасти от посторонних влияний, которым она подвергается». «Исторический метод», применение которого отстаивал Боас, должен был быть направлен на «изучение динамических изменений» в отдельных обществах. А чтобы реконструировать историю всего человечества, надо прежде реконструировать историю каждого народа и его языка. При этом Боас считал, основываясь на своих наблюдениях над индейскими племенами, что «основные черты ума у всех людей одинаковы». Боас является автором книг «Мифы и легенды индейцев северного тихоокеанского побережья Америки» (Indian Myths & Legends from the North Pacific Coast of America) (1895), «Руководство по языкам американских индейцев» (Handbook of American Indian languages) (1911–1922), «Ум первобытного человека» (The mind of primitive man, 1911), «Раса, язык и культура» (Race, language and culture) (1940) и др.