Fischer befasste sich mit der genetischen Variabilität des Menschen, er war einer der Exponenten der humangenetischen Richtung innerhalb der damaligen Anthropologie. Er bestätigte unter anderem, dass die menschlichen Rassenmerkmale nach den Mendel'schen Regeln vererbt werden. Als entschiedener Befürworter und Mitbegründer der so genannten Rassehygiene gilt er als Wegbereiter der nationalsozialistischen Rassentheorien. Sein Nachfolger in der Führung des Kaiser-Wilhelm-Instituts, Otmar von Verschuer, war Mentor und Chef von Josef Mengele. Fischer legte Wert darauf, dass seine Rassentheorie dem Nationalsozialismus vorausgegangen war. Er veröffentlichte u.a.: Beiträge zur Anatomie der weiblichen Urogenitalorgane des Orang-Utan (1898); Rassen und Völker (1912); Die Rehobother Bastards und das Bastardierungsproblem beim Menschen (1913); Das Problem der Rassenkreuzung beim Menschen (1914); Deutsche Köpfe nordischer Rasse (1927) Rasse und Rasse-Entstehung beim Menschen (1927); Der völkische Staat, biologisch gesehen (1933); Erbe (1934); Zur Rassenfrage der Etrusker (1938); Versuch einer Phänogenetik der normalen körperlichen Eigenschaften des Menschen (1939); Die menschlichen Rassen als Gruppen mit gleichen Gen-Sätzen (1940)