Crutzen’in bilimsel yaklaşımı, atmosfer kimyasını yalnızca doğal süreçlerin değil, aynı zamanda insan etkisinin de bir ürünü olarak yeniden tanımlamıştır. Ozon tabakasının kimyasal yapısı üzerine yaptığı çalışmalar, stratosferdeki ozon yıkım mekanizmalarını açıklamış ve çevresel bilimlerde kritik bir dönüm noktası oluşturmuştur. 2000’li yılların başında geliştirdiği Antroposen kavramı ise, insanlığın artık jeolojik bir güç olarak Dünya sistemini dönüştürdüğünü ileri sürmüştür. “İnsan faaliyetleri, Dünya sisteminin işleyişinde belirleyici bir faktör haline gelmiştir” ifadesi, bu yeni jeolojik çağın temel düşünsel çerçevesini temsil eder. Crutzen’in çalışmaları, iklim bilimi ile jeolojiyi birleştirerek modern çevre bilimlerinin teorik temelini güçlendirmiştir.