In den Jahren 1885 und 1886 unternahm er Forschungsreisen nach Ceylon und Java, 1890 und 1891 nach Venezuela und in das damalige Britisch-Guayana.
Hauptarbeitsgebiete von Goebel waren die vergleichend-funktionelle Anatomie, Morphologie und Entwicklungsphysiologie der Pflanzen unter phylogenetischen Gesichtspunkten und der Einfluss äußerer Faktoren auf die „Reaktionsbreite“ ihrer Keimlinge. Goebel betonte die Abhängigkeit der Form eines Organismus von dessen Funktion und war damit einer der Begründer der experimentellen Richtung in der Morphologie.
Im Vorwort zum 1941 im Verlag der Ahnenerbe-Stiftung veröffentlichten Briefwechsel mit Ernst Bergdolt beschrieb dieser Goebels während des Ersten Weltkriegs geäußerten Wunsch nach einer „Militärdiktatur“ und weitere antiparlamentaristische Ansichten Goebels. In weiteren seiner Briefe, teils noch aus dem 19. Jahrhundert, finden sich antisemitische Äußerungen (z. B. „Juden der widerwärtigsten Sorte“). In rassistischer Weise kritisierte er im Ersten Weltkrieg England, das „auf Seiten biologisch dem Untergang geweihter Völker kämpft, statt sich des gemeinsamen germanischen Blutes zu erinnern.“[2]
„Die Gartenverlegung ist im Bayerischen Finanzausschuß der Abgeordnetenkammer genehmigt und wird wohl auch vom Plenum unserer ‚Dunkelkammer‘ (Bayerischer Landtag) akzeptiert werden. Da heißt es für mich der Wissenschaft entsagen und Gartentechniker werden“.
Ernst Küster über seine Studienzeit in München (Erinnerungen eines Botanikers, 1956):
„Der Meister aller Lehrer aber war Karl Goebel, der Botaniker ... ‚Ich bin ein Despot‘ sagte Goebel damals gern ... niemand zögerte aber, ihn seines Despotentums wegen zu bewundern; denn jedermann wußte, daß er mit ihm der Sache diente.“
Schriften
Morphologische und biologische Studien I – XV. In: Annales du Jardin Botanique de Buitenzorg, Bd. 7 (1888), S. 2–140, Bd. 9 (1891), S. 2–126, Bd. 36 (1926), S. 2–201 und Bd. 39 (1982), S. 2–232.
Pflanzenbiologische Schilderungen. Zwei Bände. Elwert, Marburg 1889/1893.
Einleitung in die experimentelle Morphologie der Pflanzen. Teubner, Leipzig 1908.
(mit Constanze Ganzenmüller): Wilhelm Hofmeister. Arbeit und Leben eines Botanikers des 19. Jahrhunderts. Akademische Verlags-Gesellschaft, Leipzig 1924.
Organographie der Pflanzen. Drei Teile. 3. Aufl. Fischer, Jena 1928–1933 und Ergänzungsbände 1 und 2. Fischer, Jena 1920/1931.
(mit Walter Sandt): Untersuchungen an Luftwurzeln (= Botanische Abhandlungen, Bd. 17). Fischer, Jena 1930.
Uwe Albrecht: Die Natur als Künstler: Der Botaniker Karl von Goebel (1855–1932). In: Ders.: Himmelreich auf Erden. Evangelische Pfarrer als Naturforscher und Entdecker. Verlag und Buchhandlung der Evangelischen Gesellschaft, Stuttgart 2007, ISBN 978-3-920207-22-3, S. 64–72.
Landrat Gerhard Müller (Hrsg.): Der Kreis Reutlingen. Konrad Theiss Verlag, Stuttgart 1975, ISBN 3-8062-0136-6, S. 73–82.
↑Holger Krahnke: Die Mitglieder der Akademie der Wissenschaften zu Göttingen 1751–2001 (= Abhandlungen der Akademie der Wissenschaften zu Göttingen, Philologisch-Historische Klasse. Folge 3, Bd. 246 = Abhandlungen der Akademie der Wissenschaften in Göttingen, Mathematisch-Physikalische Klasse. Folge 3, Bd. 50). Vandenhoeck & Ruprecht, Göttingen 2001, ISBN 3-525-82516-1, S. 94.
