Разработал учение о собственной проводящей системе сердца, открыл (совместно с японским исследователем Сунао Таварой) у основания перегородки предсердий скопления своеобразно дифференцированных кардиомиоцитов — предсердно-желудочковый (атриовентрикулярный) узел, который был назван в их честь «узел Ашоффа — Тавара».
Изучал патологическую анатомию ревматического миокардита, открыл и описал специфическую ревматическую гранулёму («узелки Ашоффа — Талалаева»).
Исследовал патогенез туберкулёза, обнаружил и описал патологически измененные участки легких (в пределах ацинуса или дольки), представляющие собой инкапсулированные петрификаты или очаги творожистого некроза, которые получили название «очаги Ашоффа — Пуля».
В ходе морфологических исследований желчекаменной болезни открыл и описал дивертикулёз желчного пузыря, получивший эпоним «синусы Ашоффа — Рокитанского».
Также исследовал и опубликовал фундаментальные работы по патогенезу аппендицита, язвы желудка и двенадцатиперстной кишки и т. д.
