İbn-i Heysem'in araştırma konuları oldukça çeşitlidir ve birçok bilim dalında önemli katkılarda bulunmuştur: 1. Optik: İbn-i Heysem, fiziksel optik, meteorolojik optik, katoptrik, diyoptrik ve gözün fizyolojisi gibi optik alanlarında kapsamlı araştırmalar yapmıştır. 2. Matematik ve Geometri: Öklit ve Apollonius'un geometrik ve sayısal metotlarını geliştirmiş, geometriyi mantığa uygulamış ve ışığın kırılma yasalarını keşfetmiştir. 3. Astronomi: Eski medeniyetlerden intikal eden matematik, geometri ve astronomiyi eleştirerek kendi nazariyelerini geliştirmiştir. 4. Tıp: Tıp biliminde de derinleşmiş ve gözün anatomisi üzerine önemli çalışmalar yapmıştır. 5. Felsefe ve Bilim Yöntemi: Teorileri deney yoluyla test eden ilk araştırmacılardan biri olmuş ve modern bilimsel yöntemin temellerini atmıştır.