Nei suoi trattati, sulla scorta delle dissezioni effettuate, si è occupato soprattutto della pigmentazione dell'occhio e delle malformazioni dell'orecchio, con particolare riferimento alla morfogenesi della coclea, per la quale sono entrate nell'uso corrente, nella terminologia medico-scientifica, la "malformazione di Mondini" e la "displasia di Mondini".