Ежегодно на протяжении более 70 лет, с 1868-го по 1940 год, из-под пера Кёппена выходили научные труды. До конца жизни он продолжал заниматься исследовательской деятельностью с публикацией в научных изданиях.
В. Кёппен обладал даром научного предвидения, и его труды определяли направление исследований в области метеорологии на много лет вперед.
Отличительной особенностью научных работ В. Кёппена являлись ярко выраженное стремление к систематизации материалов исследований и тщательный учет мельчайших деталей при анализе больших массивов информации.
Методы работы В. Кёппена характеризуются широтой исследования рассматриваемых научных проблем и поиском причинно-следственных связей. Процессы формирования и изменения климата он рассматривал в планетарном масштабе. Его деятельность в Германской морской обсерватории, где объектом исследования был «целый мир», была особенно плодотворной. Его также интересовали проблемы палеоклиматологии, то есть истории изменения климата в далеком прошлом.
В. Кёппен, как и его коллега, известный австрийский метеоролог Юлиус фон Ганн в Вене, сознавал свою ответственность за дальнейшие пути развития метеорологии. Размышления и рекомендации В. Кёппена современникам, иногда достаточно резкие, нашли отражение в ряде его научных статей.
Ученого отличал комплексный подход к изучаемым проблемам. Например, в 1914 году он писал в «Метеорологическом журнале»:
В период службы в морской обсерватории он активно поддерживал инициативы коллег и сотрудников для развития их интереса к изучению метеорологии и в шутку называл себя «рабочим со случайным заработком». По этому поводу он однажды написал: