Charles Bell termékeny szerző volt, aki anatómiai tudását művészi szemével ötvözve számos rendkívül részletes és gyönyörűen illusztrált könyvet készített. 1799-ben Bell kiadta első munkáját “a boncolások rendszere, amely elmagyarázza az emberi test anatómiáját, a részek megjelenítésének módját és változatosságát a betegségekben”. Második munkája testvére négykötetes “az emberi test anatómiája” című sorozatának befejezése volt 1803-ban. Ugyanebben az évben Bell kiadta három metszetsorozatát “az artériák metszetei”, “az agy metszetei” és “az idegek metszetei”címmel. Ezek a metszetek bonyolult és részletes anatómiai diagramokból álltak, címkékkel és az emberi testben való működésük rövid leírásával, és oktatási eszközként jelentek meg a törekvő orvostanhallgatók számára. Az” agy metszetei ” különösen fontosak ennek a megjelölt Bell első publikált kísérletének az idegrendszer szerveződésének teljes tisztázására. A mű bevezetőjében Bell megjegyzi az agy kétértelmű természetét és belső működését, egy olyan témát,amely élete hátralévő részében érdekli.
1806-ban, a Királyi Akadémia tanári posztjára figyelve, Bell kiadta esszéit a kifejezés anatómiájáról a festészetben (1806), később 1824-ben Essays on the Anatomy and Philosophy of Expression címmel. Ebben a munkában Bell a természetes teológia elveit követte, állítva, hogy létezik egy egyedülállóan emberi arcizmok rendszere egy olyan emberi faj szolgálatában, amely egyedülálló kapcsolatban áll a Teremtővel, ideálok, amelyek párhuzamosak a William Paley. A pályázatának kudarca után (Sir Thomas Lawrence, a Királyi Akadémia későbbi elnöke úgy jellemezte Bellt, hogy “hiányzik a temperamentum, a szerénység és az ítélőképesség”) Bell figyelmét az idegrendszer felé fordította.
Bell 1811-ben publikált részletes tanulmányokat az idegrendszerről, magántulajdonban lévő könyvében az agy új anatómiájának ötlete. Ebben a könyvben Bell leírta azt az elképzelését, hogy a különböző idegvonalak kapcsolódnak az agy különböző részeihez, és így különböző funkcionalitáshoz vezetnek. Ennek vizsgálatára irányuló kísérletei abból álltak, hogy felnyitották egy nyúl gerincvelőjét, és megérintették a zsinór különböző oszlopait. Megállapította, hogy az elülső oszlopok irritációja az izmok görcséhez vezetett, míg a hátsó oszlopok irritációjának nem volt látható hatása. Ezek a kísérletek arra késztették Bellt, hogy kijelentse, hogy ő volt az első, aki különbséget tett az érzékszervi és a motoros idegek között. Bár ezt az esszét sokan a klinikai neurológia alapkövének tartják, Bell társai nem fogadták jól. Kísérleteit kritizálták, és elvetették azt az elképzelést, hogy az elülső és a hátsó gyökerek kapcsolódnak az agyhoz és a kisagyhoz. Továbbá Bell eredeti, 1811-es esszéje valójában nem tartalmazott egyértelmű leírást a motoros és érzékszervi ideggyökerekről, ahogy Bell később állította, és úgy tűnik, hogy később helytelenül keltezett módosításokat adott ki finom szöveges változtatásokkal.
e langyos válasz ellenére Charles Bell folytatta az emberi agy anatómiájának tanulmányozását, és a hozzá kapcsolódó idegekre összpontosított. 1821-ben Bell kiadta a ” az idegeken: Beszámol néhány kísérletről azok szerkezetéről és funkcióiról, amelyek a rendszer új elrendezéséhez vezetnek” a Királyi Társaság filozófiai tranzakcióiban. Ez a cikk Bell leghíresebb felfedezését tartotta, hogy az arcideg vagy a hetedik koponya ideg az izomműködés idege. Ez nagyon fontos felfedezés volt, mert a sebészek gyakran elvágták ezt az ideget, mint az arc neuralgia gyógyításának kísérletét, de ez gyakran az arcizmok egyoldalú bénulásával jár, amelyet ma Bell bénulásnak neveznek. Ennek a kiadványnak köszönhetően Charles Bell az első orvosok közé tartozik, akik a Neuroanatómia tudományos vizsgálatát a klinikai gyakorlattal kombinálják.Bell érzelmi kifejeződéssel kapcsolatos tanulmányai katalitikus szerepet játszottak Darwin emberi érzelmi élet eredetével kapcsolatos megfontolásainak kidolgozásában; és bár elutasította Bell teológiai érveit, Darwin nagyon egyetértett azzal, hogy Bell hangsúlyozza a légzés izmainak kifejező szerepét. Darwin részletesen leírta ezeket a véleményeket the Expression of the Emotions in Man and Animals (az érzelmek kifejezése az emberben és az állatokban) (1872), amelyet James Crichton-Browne pszichiáter aktív közreműködésével írt. Bell volt az egyik első orvos, aki kombinálta a Neuroanatómia tudományos vizsgálatát a klinikai gyakorlattal. 1821-ben leírta az arcideg pályája és egy betegség, Bell bénulása, amely az arcizmok egyoldalú bénulásához vezetett, a neurológia egyik klasszikusában, a Királyi Társaságnak az idegekről című cikkben: Beszámol néhány kísérletről azok szerkezetéről és funkcióiról, amelyek a rendszer új elrendezéséhez vezetnek.Bell számos művészi, tudományos, irodalmi és tanári tehetségét számos viaszkészítményben, valamint részletes anatómiai és sebészeti illusztrációkban, festményekben és metszetekben egyesítette több ilyen témájú könyvében, például a sebészeti műtétek nagy műveleteinek illusztrációiban: Trepan, Hernia, amputáció, aneurizma és Litotomia (1821) című könyvében. Ő írta az első értekezést az arckifejezés anatómiájának és fiziológiájának fogalmairól festők és illusztrátorok számára, Essays on the Anatomy of Expression in Painting címmel (1806).1829-ben meghalt Francis Egerton, Bridgewater nyolcadik grófja, és végrendeletében nagy összeget hagyott a londoni Royal Society elnökére. A végrendelet előírta, hogy a pénzt ezer példányban kell megírni, kinyomtatni és közzétenni egy Isten hatalmáról, bölcsességéről és jóságáról szóló műből. A Királyi Társaság elnöke, Davies Gilbert nyolc Urat nevezett ki, hogy külön értekezéseket írjanak a témáról. 1833-ban kiadta a negyedik Bridgewater értekezést, a kéz: mechanizmusa és létfontosságú adottságai mint Evincing Design. Charles Bell a kéz négy kiadását tette közzé. Az első néhány fejezetben Bell az összehasonlító anatómia korai tankönyveként szervezi értekezését. A könyv tele van képekkel, ahol Bell összehasonlítja a különböző organizmusok “kezét” az emberi kezektől kezdve, csimpánz mancsok, halak tapogatói. Az első néhány fejezet után Bell az értekezését a kéz jelentőségéről és annak fontosságáról az anatómiában való használatában. Hangsúlyozza, hogy a kéz ugyanolyan fontos, mint a szem a műtét területén, ezért képezni kell.
