Dorobek naukowy Jako filozof Metallmann w latach 30. podjął próbę stworzenia filozoficznej syntezy nauk przyrodniczych. W 1934 opublikował pierwszy tom obszernej pracy Determinizm nauk przyrodniczych, poświęcony zagadnieniu determinizmu w fizyce. Następny, niedokończony tom dotyczył determinizmu w biologii.

W 1938 roku na łamach „Przeglądu Filozoficznego” w artykule Determinizm i pojęcie emergencji w biologii Metallmann przedstawił interesującą, mało wówczas znaną koncepcję emergencji. Była to propozycja prekursorska na gruncie polskim i warta uwagi również z racji obecnego zainteresowania tymi zagadnieniami.

Źródeł zainteresowania filozofa pojęciem emergencji można szukać w jego oryginalnej filozofii nauki. Metallmann w sposób holistyczny i strukturalny podchodził do badania rzeczywistości, dostrzegając ograniczenia logiki. Przeciwstawiał się tendencjom unifikacyjnym – podporządkowywaniu nauki jednemu paradygmatowi oraz redukcjonistycznym – redukowaniu układów złożonych, gdy nie mieszczą się w ogólnej kategorii. Obecnie uznaje się go za inicjatora myślenia strukturalistycznego w Polsce.