Monod dan Jacob menjelaskan sistem operon lac, kendali yang diperlukan untuk ekspresi gen makhluk hidup. Studi tersebut menyediakan contoh pertama bagi sistem regulasi transkripsi. Ia juga menjelaskan keberadaan molekulmRNA yang menghubungkan informasi yang disandikan pada ADN dan protein.
Monod dan koleganya mengadakan eksperimental dengan bakteri umum Escherichia coli, tetapi konsep pengaturan dasarnya amat penting bagi regulasi sel semua sel.
Monod juga mengadakan sumbangan penting di bidang enzimologi dengan teori alosterik yang diajukan pada tahun 1965 bersama Jeffries Wyman (1901-1995) dan Jean-Pierre Changeux.