在荷蘭時(shí)他將所著的《自然系統(tǒng)》一書的手稿，向萊登的學(xué)者赫朗諾維伊斯請教，并得到資助出版。該書第一版（1735）僅7印張14頁，基本上是一個(gè)動(dòng)、植、礦物的名錄，其著名的“植物24綱系”即首次發(fā)表在這里。他所提出的分類系統(tǒng)雖屬人為分類系統(tǒng)，與自然分類系統(tǒng)相距甚遠(yuǎn)，但因便于檢索，故深受當(dāng)時(shí)學(xué)界歡迎，他也由此聲譽(yù)大振。他的重要著作《植物種志》，始作于1746年，歷6年始告完成，于1753年出版，該書奠定了近代植物分類學(xué)的基礎(chǔ)。
《自然系統(tǒng)》在多次再版過程中，不斷地大量增補(bǔ)和修訂，在1758年刊行的第10版，已擴(kuò)展為1384頁的巨著，在這一版中，他首次對動(dòng)物分類采用“雙名法”，成為近代動(dòng)物分類學(xué)的起點(diǎn)。他將動(dòng)物界分為哺乳、鳥、兩棲、魚、昆蟲及蠕蟲等6綱；界下設(shè)綱、目、屬、種 4個(gè)階元（尚無“門”及“科”級階元）。他一生的最大貢獻(xiàn)是確立了生物分類的雙名法（見分類學(xué)），而且鑒定并命名了數(shù)以萬計(jì)的動(dòng)、植物物種，結(jié)束了動(dòng)、植物分類命名的混亂局面，大大促進(jìn)了科學(xué)分類學(xué)的發(fā)展。
林奈畢生著述浩繁，共約180余種。他受宗教影響，相信上帝創(chuàng)造萬物，認(rèn)為物種不變；后在長期實(shí)踐中看到了物種數(shù)目漸增的現(xiàn)象，晚年看法有所改變，在1768年出版的《自然系統(tǒng)》的第12版中，刪去了有關(guān)“種不會變”的論述。
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