Les trois grands domaines de recherche de Marcel Fournier sont : 1) Théorie sociale et histoire de la sociologie. Depuis la rédaction de sa thèse de doctorat sous la direction de Pierre Bourdieu, il a consacré une grande partie de ses recherches à l’histoire des sciences sociales. Ses premiers travaux ont porté sur les sciences sociales au Québec, comme on le voit dans son ouvrage L’Entrée dans la Modernité. Science, culture et société au Québec (1986) dont trois chapitres portent sur des pionniers des sciences sociales et de la sociologie.

Puis il s’est tourné vers la France, acquérant une reconnaissance internationale pour ses travaux sur l’École sociologique française et en particulier ses deux magistrales biographies de Marcel Mauss et d’Émile Durkheim, qui ont été publiées chez Fayard (Paris) et traduites en plusieurs langues. Il a aussi édité Durkheim, Lettres à Marcel Mauss (PUF) en collaboration avec Philippe Besnard, Marcel Mauss, Écrits politiques et il termine actuellement, en collaboration avec Jean Terrier, l’édition du  manuscrit de Marcel Mauss sur La Nation  (PUF). 2) Sociologie du système universitaire et de la recherche, il a réalisé des études sur diverses facettes du système universitaire et la recherche au Québec et au Canada:  direction d’un numéro spécial de Sociologie et Sociétés sur Structure sociale et science (1975), direction d’un ouvrage sur Science et Médecine au Québec (IQRC, 1987), enquêtes sur les critères d’évaluation de la recherche en sciences sociales, en sciences et en arts. 3) Sociologie de la culture. Il a édité deux ouvrages en anglais en collaboration : le 1^er en collaboration avec Michèle Lamont un ouvrage qui est devenu un textbook en sociologie culturelle aux Etats-Unis, Cultivating Differences, Symbolic Boundaries and the making of Inequalities, University of Chicago Press, 1992; le second en collaboration avec Arnaud  Sales, Knowledge Society, Creativity and Communication, Sage, 2007.

Il a aussi mené des recherches sur les conditions d’accès et de réussite dans la carrière d’artistes au Québec et il réalise actuellement une étude comparative (Canada et Etats-Unis) sur « Université et architecture » en collaboration avec les architectes France Valaelthem et David Covo.