Seguace della tradizione di Charcot, Pierre Marie fu un insegnante e un medico esigente. L'approccio rigoroso adottato nello studio e nella pratica neurologica, gli permisero di compiere accurate intuizioni e di definire giudizi clinico-patologici. Questi furono argomento di numerosi articoli e libri, scritti tra il 1885 e il 1910, il periodo più produttivo della sua carriera. Nel 1886 pubblicò un'importante studio sull'acromegalia (la sua descrizione del disturbo della ghiandola pituitaria è un rilevante contributo in campo endocrinologico), sull'atrofia progressiva dei muscoli peronei (malattia di Charcot-Marie-Tooth), sulla spondilite anchilosante, sull'artrite reumatoide e su diversi disturbi nervosi di origine traumatica. Nel 1890 pubblicò studi sull'osteoartropatia polmonare ipertrofica e sulla disostosi cleidocranica, mentre nel 1892 un trattato sulle malattie del midollo spinale. Nel 1898 produsse dei lavori scientifici sull'atassia cerebellare ereditaria. Il suo lavoro sulle malattie ereditarie del sistema nervoso si adeguò al paradigma eziologico adottato dalla Salpêtrière riguardo alle malattie ereditarie; tuttavia, egli fu il primo ad ipotizzare un'origine non ereditaria della sclerosi multipla; inoltre, divergendo con il rilievo posto da Charcot sulle cause ereditarie, indicò la sifilide come precondizione necessaria per la tabe dorsale.