Al que se le atribuye la creación de la teoría de la gramática generativa, considerada con frecuencia, junto con el estructuralismo saussureano, la principal contribución al campo de la lingüística teórica durante el Siglo XX. También ayudó a iniciar la revolución cognoscitiva en la psicología con su análisis del Comportamiento verbal de Skinner, que puso en tela de juicio el método basado en el comportamiento del estudio de la mente y el lenguaje que dominaba en los años cincuenta. Su estrategia naturalista al estudio del lenguaje también ha influenciado la filosofía del lenguaje y de la mente (ver a Harman y a Fodor). También se le considera creador de la jerarquía de Chomsky, una clasificación de lenguajes formales de gran importancia en teoría de la computación.

Es uno de los humanistas citados con más frecuencia, sus opiniones suelen ser controvertidas, especialmente en temas complicados como la política internacional de los Estados Unidos, la creación de Israel y su conflicto con Palestina.