В область научных интересов С. В. Познышева входили уголовное право, пенитенциарная наука, криминальная психология. Им были написаны многие фундаментальные труды по уголовному праву России; некоторые из них переиздавались и в советские годы. Свои идеи он определял как синтез классического, антропологического и социологического направлений в уголовном праве, называя этот синтез этико-социологическим направлением. Он также разработал типологию преступников, разделив их на два основных типа, исходя из соотношения личностных особенностей (эндогенных факторов) и внешних обстоятельств (экзогенных факторов), толкнувших субъектов на преступление: эндогенные (предрасположенные к известным видам преступной деятельности) и экзогенные (совершившие преступления вопреки своим расчетам и ожиданиям). Идеи С. В. Познышева оказали большое влияние на развитие отечественного правоведения и юридической психологии.