Esmarch war eine der größten Autoritäten auf dem Gebiet der Krankenhausverwaltung und Militärchirurgie. Sein Handbuch der kriegschirurgischen Technik wurde für einen Preis geschrieben, den die Kaiserin Augusta anläßlich der Wiener Ausstellung von 1877 für das beste Handbuch der chirurgischen Geräte und Operationen für das Schlachtfeld auslobte. Dieses Buch ist mit bewundernswerten Diagrammen illustriert, die die verschiedenen Methoden des Verbindens und Verbindens sowie die chirurgischen Operationen, wie sie auf dem Schlachtfeld vorkommen, zeigen. Esmarch selbst erfand einen Apparat, der seinen Namen trägt, um eine Gliedmaße während einer Amputation nahezu blutleer zu halten.
Kein Teil von Esmarchs Werk ist bekannter als derjenige, der sich mit der Ersten Hilfe befasst; seine Erste Hilfe auf dem Schlachtfeld und die Erste Hilfe für Verletzte sind beliebte Handbücher zu diesem Thema. Letzteres ist der Inhalt einer Vorlesung, die er 1881 an einer Samariterschule hielt, der ersten dieser Art in Deutschland, die Esmarch 1881 nach dem Vorbild der 1878 in England gegründeten St John Ambulance-Klassen gegründet hatte. Diese Vorlesungen wurden sehr allgemein als Handbuch für Studenten der Ersten Hilfe angenommen, und es wurde eine Auflage nach der anderen gefordert, und sie wurden in zahlreiche Sprachen übersetzt, wobei die englische Version das Werk von HRH Prinzessin Christian ist.
Kein Sanitätskurs wäre vollständig ohne eine Demonstration des Esmarch-Verbandes. Es handelt sich um ein dreiseitiges Stück Leinen oder Baumwolle, dessen Grundfläche 4 Fuß und die Seiten 2 Fuß 10 Zoll messen. Er kann gefaltet oder offen verwendet werden und auf zweiunddreißig verschiedene Arten angelegt werden. Es eignet sich für jeden Zweck, sei es zum vorübergehenden Verbinden oder für die Feldarbeit, und seine große Empfehlung ist, dass die Mittel zu seiner Herstellung immer zur Hand sind.
1857 schrieb Esmarch zusammen mit dem Psychiater Peter Willers Jessen einen Artikel. Sie hatten den Zusammenhang zwischen Syphilis und allgemeiner Lähmung der Geisteskranken entdeckt.