Convintosi alla fine degli anni '20 del legame esistente fra fumo e cancro, nel decennio seguente pubblicò una serie di ricerche sul ruolo del fumo di tabacco nella carcinogenesi. A giudizio di Robert N. Proctor, storico della scienza all'Università di Stanford, le ricerche di Roffo furono il più rilevante lavoro scientifico sull'industria del tabacco realizzato nella prima metà del XX secolo.