伊本·海赛姆在科学上最重要的成就是对光学的研究。他首先提出视觉是由物体发生的光辐射线引起的，光线进入人的眼睛网膜，通过视觉神经传达到大脑皮层，才产生了形象。他第一次提出眼睛晶状体看到的物体形象要比实际的为大，从而推论出光线的反射和折射定律；在天文学方面论证了行星运动规律和距离；在数学和医学方面也有不少新的发现。

他在哲学上继承了亚里士多德的唯物主义学说，认为哲学是一切科学的基础，哲学的目的是探索真理，为人类服务；感性事物是认识的基础，人们通过思维和判断得到理性知识，感性认识是和理性认识密切不可分的，借助科学能够获得真正的理性知识。他对宗教持怀疑态度，死后被控为叛教徒。他的著作被认为是异端邪说，遭到焚毁。

伊本·海赛姆的科学和哲学著作有100多种,大部已失传。他的哲学著作有《波菲利逻辑学引论注解》、《亚里士多德伦理学注解》、《亚里士多德灵魂说注解》、《论人与世界》、《论原则、本质和完善》、《论幸福与痛苦》和《论理智的本质》等。