Hofmeisters Arbeitsschwerpunkt war die Proteinchemie. Er schlug 1902 auf der Versammlung deutscher Naturforscher und Ärzte in Karlsbad unabhängig von und gleichzeitig mit Emil Fischer als erster eine Struktur der Eiweiße aus Aminosäuren mit Peptidbindungen vor.[2]
Nach ihm benannt ist die Hofmeister-Reihe, die den Effekt von Ionen auf die Wasserlöslichkeit von Proteinen angibt. Diese Reihe ist auch heute noch für die Aufreinigung von Peptiden bedeutsam.