Podstawowe dzieła zawierające główne tezy naturalizmu ogłosił znacznie później (m.in.:
Le roman expérimental 1880,
Les romanciers naturalistes 1881,
Le naturalisme au théâtre 1881). W 1871–93 publikował powieści — m.in.:
Brzuch Paryża (1873),
W matni (1877),
Nana (1880),
Germinal (1885),
Ziemia (1887),
Bestia ludzka (1890),
Pieniądz (1891),
Klęska (1892) — stanowiące części 20-tomowego cyklu
Rougon-Macquartowie. Historia naturalna i społeczna rodziny za Drugiego Cesarstwa (wydanie polskie poszczególnych tomów od 1876, pełne — 1956–61). Jego powodzenie miało posmak skandalu. W 1880 ukazał się tom opowiadań
Wieczory medańskie (wydanie polskie 1962), którymi autorzy — Zola i pisarze wokół niego skupieni (
grupa medańska) — dali wyraz przynależności do nowej szkoły literackiej i na wiele lat usankcjonowali estetykę naturalizmu. Powieści Zoli — „wycinek życia widziany poprzez temperament artysty” (definicja dzieła sztuki zawarta w jednym z artykułów pisarza z tomu
Mes haines 1866) — tworzą niezwykle barwny, a zarazem wstrząsający w swej wymowie, historyczno-społeczny fresk epoki, oparty na starannie przygotowanej dokumentacji, w którym oprócz bohaterów indywidualnych, reprezentujących rozmaite środowiska społeczne i zawodowe, pojawiają się masy ludzkie (górnicy w
Germinalu). W 1894–97 Émile Zola ogłosił cykl
Trzy miasta (
Lourdes,
Rzym,
Paryż, wydanie polskie 1895–98, nowy przekład 1959–63). Po powrocie z Wielkiej Brytanii rozpoczął pracę nad cyklem
Les Quatre Évangiles — cz. 1
Fécondité (1899), cz. 2
Travail (1901); cz. 3,
Prawda, ukazała się pośmiertnie 1903 (wydanie polskie 1956), a ostatnia,
Justice, pozostała nie ukończona. Dramaty Zoli zebrano w
Théâtre (t. 1–2 1927); największe powodzenie miały adaptacje sceniczne jego powieści (np.
Teresa Raquin 1873, wystawienie polskie 1902, wydanie w serii «Bibl. Nar.» 1974); polski wybór
Teatr (1909).
Twórczość Zoli wywarła wielki wpływ na literaturę XX w., nie tylko francuską, ale również rosyjską i polską, a zwłaszcza amerykańską.