Prowadził wieloletnie prace nad stworzeniem wielkiej syntezy wiedzy ludzkiej, których rezultat przedstawił w 10-tomowym dziele A System of Synthetic Philosophy (1862–93, w Polsce ukazały się 2 cz. tego dzieła: Pierwsze zasady 1888 oraz Zasady socjologii, t. 1–6 1889–98), obejmującym również zasady biologii, psychologii i etyki. Był to najpełniejszy wykład ewolucjonizmu jako filozofii, w którym wszystkie zjawiska zachodzące na świecie objaśniono działaniem prawa ewolucji; poszczególne fazy ewolucji (od nieorganiczne przez organiczne do ponadorganicznych, czyli społecznych) Spencer uznawał za fragmenty jednego procesu, którym rządzą te same prawa przyrodnicze. Poglądy Spencera wywarły wpływ na rozwój nauki (porównywano go nawet do Arystotelesa), był to jednak wpływ nietrwały, wkrótce po śmierci Spencera ustał niemal całkowicie. Najcenniejszy okazał się dorobek Spencera jako socjologa — przyczynił się do uznania socjologii za odrębną gałąź wiedzy i budowy jej podstaw. Wprawdzie socjologia Spencera jako całość została szybko odrzucona, ale niektóre jej elementy (np. koncepcja instytucji społecznej, społeczeństwa przemysłowego) odegrały dużą rolę w późniejszym rozwoju nauk społecznych, podobnie jak niektóre ze stworzonych przez niego pojęć (np. struktury i funkcji). Poglądy Spencera stały się też trwałym układem odniesienia dla dyskusji na temat ewolucji społecznej.