Outre ses thèses  : Du Fondement de l'induction (Paris, 1871, in-8) et De Natura syllogismi (id.), puis l'Observation de Platner (1907), il n'a guère donné qu'une Etude sur la théorie du syllogisme, dans la Revue philosophique (mai 1876) et un article, très important il est vrai, intitulé Psychologie et Métaphysique (même revue, mai 1885).

La simplicité de cette carrière et cette sobriété de production ne donnent aucune idée du rôle de ce philosophe et de l'étendue de son action. Lui-même, avec une modestie rare, semblait se regarder simplement comme un disciple de Kant ayant contribué à répandre en France l'esprit, sinon la lettre, de l'idéalisme transcendantal. Il est certain, en effet, que Kant surtout l'a inspiré et lui a fourni en partie la méthode critique par laquelle il a été un si grand éveilleur d'esprits. Mais, à cette critique même, il a donné une forme entièrement personnelle, et l'instrument de précision qu'il en a fait, il l'a appliqué à tout, à Kant lui-même avec une originalité profonde.

Il « aurait assez fait pour la philosophie, dit Séailles, en établissant contre Kant la nécessité de la loi des causes finales pour l'existence de la pensée ». 

En tout cas, tout est bien à lui dans ses trop courts écrits, d'une forme parfaite, si sévère, où il n'est pas une page qui ne porte la marque d'un penseur. Il en est de même pour ses célèbres leçons de l'École normale, où il a touché tour à tour et renouvelé toutes les questions philosophiques, leçons incomplètement recueillies, mais qui, après avoir rempli d'enthousiasme des générations d'élèves réveillés par elles du dogmatisme cousinien (Victor Cousin), n'ont pas cessé depuis de circuler manuscrites parmi les étudiants.

Elles alimentaient encore au début du XX^e siècle, dans une large mesure, l'enseignement philosophique après l'avoir régénéré; on le voyait aux épreuves de l'agrégation de philosophie, dans le jury de laquelle naturellement Lachelier exerça une grande influence. Il a été un maître dans la pleine acception du terme; son oeuvre, c'était ses élèves. Pour tous ceux qui l'ont vu dans ses conférences de l'École normale, il est resté, par sa manière unique d'allier la simplicité à la profondeur et la familiarité à l'élévation, le modèle des professeurs de l'enseignement supérieur. Aux esprits qu'il a formés, il n'a pas donné une philosophie toute faite, mais il a donné quelque chose de mieux : le besoin de penser par eux-mêmes avec une sincérité absolue, le respect et le goût de la pensée chez les autres. De là vient que, dans les voies si diverses où ils se sont engagés, ils restèrent tous  également attachés à ce maître, en, qui ils furent unanimes à saluer un des plus grands esprits et une des plus nobles figures de leur temps. (H. Marion).