Основатель и директор первого психологического института в России. В 1890 г. выпустил книгу «Мозг и душа», посвященную критике метафизического материализма. Известен как выдающийся педагог и руководитель известных филосовских семинаров.
Вел активную исследовательскую работу в созданном им институте. На основе опыта исследовательской работы в этом институте им была написана книга «Введение в экспериментальную психологию» и множество публикаций в которых обобщались методы психологических исследований.
Известный философ В. В. Зеньковский писал, что Челпанов «боролся с научным легкомыслием и поверхностностью... с исключительной энергией. Он защищал интересы не только более углубленного подхода к вопросам, но и интересы философии... В духовном складе Г. И. Челпанова была вообще поразительная честность... Эта честность, эта духовная правдивость с самим собой, не мешая его широте, его педагогической заботливости и вниманию, определяла его моральные взгляды на конкретные проблемы жизни».
Сочинения: Мозг и душа. М., 1912 (5-е изд.); М., 1994; Психология и школа. М., 1912; О памяти и мнемонике. Спб., 1900; Введение в экспериментальную психологию. М., 1924; Очерки психологии. М.; Л., 1926.