Botânico e anatomista suisso separou a botânica da matéria medica, distinguiu género de espécie, e descartou a enumeração alfabética das plantas propondo o seu agrupamento de acordo com as afinidades das plantas.

Refinando os princípios da clasificação botânica sistemática desenvolvida por Cesalpino,  foi o primeiro a delinear claramente as espécies botânicas e os géneros, utilizando o conceito de relações naturais ou “afinidades,” como critério de classificação. Os trabalhos de Bauhin marcam um ponto de viragem na história da botânica: em vez de se limitar a comentar antigos textos clássicos, empreendeu um trabalho de revisão sistemática dos conhecimentos existentes, assente na recolecção e observação de exemplares, constituindo um herbário com mais de 4 000 amostras. No processo, propôs um sistema de classificação, que apesar de imperfeito pelos padrões actuais, rompe com as antigas ordenações alfabéticas ou de base aristotélica. Propôs para cada planta um nome curto, em geral constituído por duas palavras, que prefigura com um século de antecedência o nome binomial que Lineu depois vulgarizaria.

Em 1596 publicou a obra Phytopinax seu Enumeratio Plantarum. Trata-se de um repertório de sinónimos de mais de duas mil plantas que foi o seu primeiro contributo para a nomenclatura botânica. Na Enumeratio plantarum ab herboriis nostro saeculo descriptarum cum corum differentiis (1620), ornada com 400 ilustrações gravadas em madeira, Bauhin descreve cerca de 6 000 espécies, fruto de 40 anos de observação.

Destaca-se a sua obra Pinax Theatri Botanici, sive Index in Theophrasti, Dioscoridis, Plinii, et botanicorum qui a seculo scripserunt opera (1623), em que descreve 2700 espécies. Na nomenclatura das plantas utilizou um sistema de classificação binomial que precede num século a adopção de tal sistema por Lineu. Embora de carácter descritivo e não se reduzindo sempre a duas palavras, o sistema de Bauhin já contém muitas das características vulgarizadas pelos trabalhos de Lineu.