El trabajo de Stuart Newman está focalizado en tres áreas de investigación:
- Los mecanismos celulares y moleculares del desarrollo de las extremidades de los vertebrados;
- Los mecanismos físicos de la morfogénesis; y
- Los mecanismos de la evolución morfológica.
Su obra en biología del desarrollo incluye la propuesta de un mecanismo para la modelación del esqueleto de las extremidades de los vertebrados basada en la autoorganización de los tejidos embrionarios. Asimismo, ha propuesto un modelo físico para la morfogénesis de los tejidos mesenquimatosos.
Junto con el biólogo evolutivo Gerd B. Müller, Newman es coeditor del libro Origination of Organismal Form (MIT Press, 2003), una colección de artículos escritos por varios investigadores sobre los mecanismos generativos que podrían haber estado implicados en la génesis de distintas formas orgánicas durante el Ediacárico y la explosión cámbrica. Los factores epigenéticos reciben aquí una especial atención: determinantes físicos y parámetros ambientales pudieron haber conducido a la emergencia espontánea de planes corporales durante un período en el que los organismos multicelulares tenían morfologías relativamente plásticas.
