Ključna tema njegovih raziskav je postala povezanost in medsebjni vplivi različnih ravni življenjske organizacije, od mikrobiološkega dogajanja znotraj celice in membran, potem nivoja delovanja celice, preko organov do organizmov. Spogleduje se tudi z ekologijo, torej povezanostjo živih bitij in vrst v ekosistem.
Njegov holizem je tesno vpet v empirično znanost o življenju in je daleč od kakršnegakoli kreacionizma, vendar v nasprotju s kolegom Richardom Dawkinsom poudarja večsmerno delovanje, torej ne le od Dawkinskonovega sebičnega gena na fenotip, ampak tudi obratno.
Njegove filozofske trditve so utemeljene na podatkih in ustrezni obdelavi podatkov. V svojem pisanju predvsem razmišlja o antiredukcionizmu, konkretno pa dokazuje dve nerazumljivi napaki sodobne biologije. Najprej vsebinsko napako, ki jo povzroča temeljna biološka dogma, da nižje procesne ravni izključno enosmerno vplivajo na višje, višje pa nimajo vpliva na nižje. Prav v primeru srčne mišice je dokazal, da (če poenostavimo) procesi prehajanja kalija preko membran enako vplivajo na srčni ritem, kot srčna mišica povratno vpliva na tok kalijevih ionov.
Druga napaka, ki jo opaža v sodobni biologiji, je organizacijska. Gre za to, da v nasprotju z drugimi znanostmi, na primer bazično fiziko, v biologiji ne opazimo filozofije biologije. Trdi, da s takšnim pristopom biologija ne more ustrezno obravnavati množice podatkov, ki jih prizvajajo eksperimenti, nikakor pa ni mogoče rezultatom dati pomena ali zadovoljivega smisla.
Kot združitev obeh omenjenih anomalij svoji temeljni stroki na nek način očita, da se ne zaveda, da je fizika, na kateri sodobni biologi utemeljujejo biokemijske procese v živih organizmih, že sto let korenito presežena, da torej Newtonovi preprosti mehanicizem od Einsteinove splošne relativnosti in Bohrove kvantne mehanike naprej v naravi dokazano ne velja, oziroma predstavlja le robni primer.
Vrh vsega je profesor kritičen do pasivnosti biologov kar se tiče upravljanja in pridobivanja denarja. Na predavanju pred leti v Ljubljani je odprl zahtevne pomisleke, zakaj so fiziki za desetkratnike bolj uspešni pri javnih financah kot biologi, pa čeprav se prvi ukvarjajo z za davkoplačevalce nepredstavljivimi delci ali neizmerno oddaljenimi temnimi energijami, drugi pa z vsakdanjimi pojavi življenja, ki je v vsakem izmed nas.
Svoje ugotovitve in spoznanja združuje v Deset principov sistemske biologije:
- Življenje poteka na več organizacijskih ravneh.
- Prenos imformacij je večsmeren.
- DNA ni edini prenašalec dedne informacije.
- Obstaja relativnostna biologija, v kateri ni priviligiranih nivojev vzročnosti.
- Razvoj genskega zapisa propade brez prisotne višje organizacijske življenjske ravni.
- Genetski program sam na sebi ne obstaja.
- Nobena sistemska raven življenja ni predprogramirana.
- Možgani niso programirani.
- Osebekova bit sama na sebi ni življenjski objekt.
- Odkriti je treba še marsikaj; celo osnovne biološke teorije še ne poznamo.
Ob svojem delovanju kliče po novi biološki paradigmi, ki bo vključevala bistveno večjo mero medsebojne sinergije med različnimi organizacijskimi nivoji življenja.
Denis Noble, Predgovor h knjigi Perspektive organizmov, biološki čas, simetrije in singularnosti
(Perspectives on Organisms - Biological time, Symmetries and Singularities. Giuseppe Longo in Maël Montévil. Springer 2014)
Denis Noble. Glasba življenja. ZRSŠ.