Razem z Fedorem Krausem dokonał pierwszej udanej operacji usunięcia guza przysadki. W 1896 opublikował książkę na temat neurochirurgii, w której zebrał swoje pionierskie doświadczenia na tym polu. W 1910 jako jeden z pierwszych leczył kiłę ośrodkowego układu nerwowego salwarsanem.
Wprowadził określenie dystonia musculorum deformans na opisaną przez siebie chorobę, znaną dziś jako dystonia torsyjna, dystonia Oppenheima lub zespół Ziehena-Oppenheima, od nazwiska psychiatry Theodora Ziehena z którym Oppenheim współpracował. Amyotonia congenita określana jest niekiedy jako choroba Oppenheima. Nazwą zespołu Oppenheima określano stwardnienie rdzenia kręgowego związane z guzem przysadki. W 1902 roku opisał objaw występujący w uszkodzeniu dróg piramidowych, znany dziś jako objaw OppenheimaOppenheim H. Zur Pathologie der Hautreflexe der unteren Extremitäten. Monatsschrift für Psychiatrie und Neurologie 12, 421–423 (1902).
Nekrolog Hermanna Oppenheima w „Im deutschen Reich”, czerwiec 1919|thumb