Fu il primo assertore in epoca moderna della teoria embriologica dell'epigenesi, da lui esposta nel 1759 nell'opera "Theoria generationis", secondo la quale l'embrione si sviluppa gradatamente, a partire da un germe indifferenziato, con la comparsa successiva di parti dell'organismo nuove per morfologia e struttura. Wolff è dunque in contrasto con la teoria all'epoca prevalente del preformismo, secondo la quale nel germe (uovo o spermatozoo) si trova già precostituito in miniatura, con tutte le sue parti, l'individuo adulto.