Podbudowę teoretyczną naturalizmu przedstawił w studium Powieść eksperymentalna (Le roman expérimental, 1880). Jego twórczość to 31 powieści, wiele nowel, dramatów oraz publicystyka.
Najważniejsze dzieło Zoli to 20-tomowy cykl Rougon-Macquartowie. Historia naturalna i społeczna rodziny za Drugiego Cesarstwa opublikowany w latach 1871-1893. Przedstawia ona rozległą panoramę francuskiego społeczeństwa i stanowi ważny dokument o tamtej epoce.
W roku 1898 Zola zaangażował się w obronę francuskiego oficera oskarżonego o zdradę - Alfreda Dreyfusa. Opublikował mianowicie na pierwszej stronie paryskiego dziennika L'Aurore artykuł J'accuse (Oskarżam!). Miał on formę listu otwartego do prezydenta Félixa Faure i zawierał ostrą krytykę francuskiego rządu. Zola zarzucał władzom antysemityzm i niezgodne z prawem skazanie i uwięzienie Dreyfusa.
Ważniejsze dzieła Emila Zoli:
- Teresa Raquin (Thérese Raquin, 1867, wyd. polskie 1974)
- W matni (L'Assommoir, 1877)
- Nana (1880)
- Germinal (1885)
- Ziemia (La Terre, 1887)
- Klęska (1892)
- trylogia Trzy miasta (Trois Villes, 1894-1897, wyd. polskie 1895-1898)
- Lourdes
- Rzym
- Paryż