Esmarch foi uma das maiores autoridades em gestão hospitalar e cirurgia militar. Sua Handbuch der kriegschirurgischen Technik foi escrita para um prêmio oferecido pela imperatriz Augusta, por ocasião da Exposição de Viena de 1877, pelo melhor manual para o campo de batalha de aparelhos e operações cirúrgicas. Este livro é ilustrado por admiráveis diagramas, mostrando os diferentes métodos de ligaduras e curativos, assim como as operações cirúrgicas, tal como ocorrem no campo de batalha. O próprio Esmarch inventou um aparelho, que leva seu nome, para manter um membro quase sem sangue durante a amputação.
Nenhuma parte do trabalho de Esmarch é mais conhecida do que aquela que trata dos Primeiros Socorros, sendo seus Primeiros Socorros no Campo de Batalha e Primeiros Socorros aos Feridos manuais populares sobre o assunto. Este último é a substância de um curso de palestras ministradas por ele em 1881 numa escola samaritana, a primeira do gênero na Alemanha, fundada por Esmarch em 1881, em imitação das aulas de St John Ambulance que tinham sido organizadas na Inglaterra em 1878. Estas aulas foram geralmente adotadas como um manual para estudantes de primeiros socorros, edição após edição, e foram traduzidas em vários idiomas, sendo a versão inglesa o trabalho da Princesa Cristã HRH.
Nenhum curso de ambulância estaria completo sem uma demonstração do curativo Esmarch. É um pedaço de linho ou algodão de três lados, cuja base mede 4 pés e os lados 2 pés e 10 polegadas. Pode ser usada dobrada ou aberta, e aplicada de trinta e duas formas diferentes. Responde a qualquer propósito de curativo temporário e trabalho de campo, enquanto sua grande recomendação é que os meios para fazê-lo estejam sempre à mão.
Em 1857 Esmarch escreveu um artigo junto com o psiquiatra Peter Willers Jessen. Eles tinham descoberto a ligação entre a sífilis e a paralisia geral dos loucos.