Beyin üzerine incelemeler yaptı. Afazinin beynin sol 3. kıvrımında meydana geldiğini buldu.
Eserleri : "Karın Fıtıklarında Boğulmalar (1853)", "Anevrizmalar ve Tedavisi (1856)", "Tümörlerle İlgili İnceleme (1856-69)", "Tarih Öncesi İnsanın Fizik Özellikleri (1869)", "Antropolojiyle İlgili İncelemeler (1871-75)", "Kranioloji ve Kraniometri Üzerine Dersler (1875)".
Ayrıca, "İnsan Vücudu Tasviri Anatomi Atlası"nda çalıştı. 1872' de Antropoloji Okulu ile "Antropoloji Dergisi"ni kurdu.
1880' de daimî senatör seçildi. Paul Broca, aynı yıl senatoda bir anevrizma krizi neticesinde vefat etti (Paris).
