A pesquisa da Roux foi baseada na noção de Entwicklungsmechanik ou mecânica de desenvolvimento. Sua metodologia era interferir no desenvolvimento de embriões e observar o resultado. As investigações de Roux foram realizadas principalmente em ovos de rãs para pesquisar as primeiras estruturas no desenvolvimento de anfíbios. Seu objetivo era mostrar os processos darwinianos em funcionamento no nível celular.
Em 1888, Roux publicou os resultados de uma série de experimentos de defeitos nos quais ele pegou 2 e 4 embriões de rã e matou metade das células de cada embrião com uma agulha quente. Ele relatou que eles cresceram até se tornarem meias-embriões e supôs que a função separada das duas células já havia sido determinada. Isto o levou a propor sua teoria do "mosaico": após algumas divisões celulares, o embrião seria como um mosaico, cada célula desempenhando seu próprio papel único em todo o desenho.
Após alguns anos, a teoria de Roux foi refutada pelos estudos de seu colega Hans Driesch e mais tarde, com mais precisão, Hans Spemann mostrou que, em geral, as conclusões de Driesch estavam corretas, mas que resultados como os de Roux podem ser obtidos após a intervenção em certos aviões. Apesar deste lapso inicial, a metodologia mecânica pioneira de Roux foi a de se mostrar mais frutífera na biologia do século 20.