Abu Jafar Muḥammad ibn Musa al-Khwarizmi menjadi ilmuwan Muslim Persia yang mendunia.Sejarawan AS, George Sarton dalam bukunya, "Pengantar Sejarah Sains" menyebut abad kesembilan Masehi sebagai "Era Khwarizmi".

Di Iran, namanya menjadi simbol kemajuan ilmu pengetahuan. Khawarizmi menjadi nama festival Iptek tingkat siswa dan mahasiswa. Selain itu, tanggal 4 Aban yang bertepatan dengan 26 Oktober diperingati sebagai hari Aljabar untuk mengenang hari wafatnya Khwarizmi.

Al-Khwarizmi melambung namanya menjadi ilmuwan terkemuka karena berbagai terobosannya di bidang matematika, terutama di bidang Aljabar. Karya  monumental al-Khwarizmi berjudul "Al-Jabr wal Muqabalah" dan "Al-Jam wal Tafriq"  menjadi dua buku klasik yang diterjemahkan ke dalam berbagai bahasa dunia, termasuk bahasa Latin. Hingga kini, naskah kuno terjemahan karya Khwarizmi berbahasa Latin berjudul "Algorithmi Numero Indorum" masih bisa dinikmati di perpustakaan Universitas Cambridge.

Al-Khwarizmi dalam buku  "Al-Jam wal Tafriq" menunjukkan bagaimana setiap angka yang kita kehendaki ditulis dengan bantuan sembilan angka dan nol. Kemudian, ilmuwan Persia Muslim ini mengajarkan dalam bukunya mengenai operasi pertambahan dan pengurangan, serta pembagian angka. Penulisan angka menggunakan metode matematikawan dan astronom abad kelima India Aryabhata berdasarkan persegi dari binomial. Karya al-Khwarizmi ini diterjemahkan ke dalam bahasa latin oleh Robert of Chester berjudul "Liber algebrae et almucabola" tahun 1145 Masehi.

Karya penting lainnya dari karya al-Khwarizmi adalah mensintesiskan pengetahuan Yunani dan India, yang merupakan terobosan pertama kalinya di dunia Islam. Di era al-Khwarizmi, wilayah Iran bergabung dengan dunia Islam yang terbentang dari India di Timur hingga Eropa di Barat. Dengan memperhatikan dimensi situasi dan kondisi, terutama jarak yang jauh dan kondisi yang sulit untuk perpindahan orang dari satu tempat ke tempat lainnya yang menyebabkan terhambatnya alih budaya tidak secepat saat ini, al-Khawarizmi dengan karyanya tersebut telah mempersembahkan sebuah karya monumental bagi perkembangan dan kemajuan ilmu pengetahuan di dunia Islam.

Selain matematika, al-Khwarizmi memiliki karya di bidang lainnya, terutama dalam ilmu astronomi. Ia menulis buku mengenai Astrolab. Selain itu, ia juga merevisi peta geografi dunia yang disusun oleh Ptolemaeus. Astrolab adalah instrumen astronomi zaman dahulu yang digunakan oleh astronom, navigator, dan astrolog pada era klasik. Astrolab banyak digunakan untuk menentukan lokasi dan memprediksi posisi matahari, bulan, planet, dan bintang dengan menentukan waktu lokal yang diketahui letak bujur dan letak lintang, survei serta triangulasi. Di era Islam abad pertengahan, astrolab dipergunakan untuk berbagai keperluan astronomi, navigasi, survei, penentu waktu shalat, serta menentukan arah kiblat.

Karya al-Khwarizmi di bidang astronomi berjudul "Zij al-Sind Hind" (tabel astronomi dari Sind Hindia) merupakan karya yang terdiri dari 37 bagian mengenai perhitungan kalender dan astronomi yang disertai 116 tabel dengan data kalender, astronomi dan astrologi, serta tabel nilai sinus. Buku ini merupakan karya pertama berbahasa Arab yang membahas mengenai metode astronomi India secara mendetil. Karya klasik ini disertai tabel mengenai pergerakan matahari, bulan dan lima planet yang dikenal saat itu.

Para astronom Muslim seperti al-Khwarizmi mengadopsi pendekatan empiris dalam penelitiannya di bidang sains, dan menerjemahkan karya pemikir lain sebelumnya dari Yunani, India dan lainnya sebagai upaya untuk menemukan pengetahuan baru. Pemikir setelahnya seperti Abu Rayhan al-Biruni menulis karya tentang buku al-Khwarizmi di bidang astronomi. Penerjemahan buku bahasa Arab ke bahasa Latin dilakukan oleh Adelard of Bath di tahun 1126. Empat manuskrip dari terjemahan Latin ini hingga kini masih tersimpan di Bibliotheque publique, Chartres; the Bibliothèque Mazarine, Paris; Biblioteca Nacional, Madrid, dan Perpustakaan Bodleian, Oxford.

Dua  buku karya al-Khwarizmi mengenai Astrolab terdiri dari dua buku dengan judul yang hampir mirip, yaitu "Amal al-Astrolab" dan "al-Amal bil Astrolab". Buku pertama membahas mengenai bagaimana membuat astrolab, sedangkan buku kedua mengupas tentang cara menggunakan alat astronomi tersebut. Selain itu, al-Khwarizmi menulis buku berjudul "al-Rakhamah" yang membahas mengenai jam matahari.Tapi amat disayangkan buku ini baik teks aslinya berbahasa Arab dan terjemahannya hilang. Bukti keberadaan buku tersebut adalah penjelasan para pemikir setelahnya. Buku al-Rakhamah lebih banyak membahas mengenai waktu shalat dari sisi prinsip dan fondasi perhitungan triangulasi globular.

Selain itu, al-Khwarizmi menulis sebuah artikel mengenai kalender Ibrani berjudul "Risalah fi istikhrāj ta'rīkh al-Yahud". Karya ini menggambarkan siklus interkalasi, aturan untuk menentukan hari minggu, hari pertama bulan Tishri, menghitung interval antara era Yahudi  dan era Seleucid; dan memberikan aturan untuk menentukan bujur rata-rata matahari dan bulan menggunakan Kalender Yahudi. Karya al-Khawarizmi ini memberi konstribusi penting bagi para pemikir setelahnya termasuk al-Biruni dan Maimonides.

Selain berkarya di bidang matematika dan astronomi, al-Khwarizmi juga menulis buku mengenai sejarah dan geografi. Karya al-Khwarizmi berjudul  "Surah al-Ardh" membahas mengenai bentuk bumi. Buku ini merevisi pembahasan geografi bumi versi Ptolemaeus, yang terdiri dari daftar 2402 koordinat kota dan fitur geografis lainnya. Sebuah naskah salinan Kitab Surah al-Ard, tersimpan di Perpustakaan Universitas Strasbourg. Sebuah terjemahan Latin disimpan di Biblioteca Nacional de España di Madrid.

Al-Khwarizmi dalam bukunya mengoreksi cara perhitungan berlebihan Ptolemaeus mengenai panjang Laut Mediterania dari Kepulauan Canary ke pantai timur Mediterania. Pendekatan Ptolemaeus berlebihan bujur 63 derajat, sedangkan al-Khwarizmi hampir mendekati benar dengan bujur 50 derajat. Dia juga menggambarkan Atlantik dan Samudra India sebagai jalur perairan yang terbuka, bukan laut yang terkunci daratan seperti yang dilakukan  Ptolemaeus. Kebanyakan geografer Muslim abad pertengahan menggunakan meridian al-Khawarizmi.