Dílo O. Chlupa je rozsáhlé nejenom množstvím publikací, ale i šíří problémů, jimiž se zabýval.
Zahrnuje především oblast pedagogické psychologie, pedagogiky a dějin pedagogiky. Otokar Chlup se zabýval nejen problémy psychologie mládeže, ale i problematikou školy mateřské, národní, střední a vysoké.
Pozornost věnoval také vysokoškolskému vzdělání učitelstva. Rozvíjel problémy vyučování mateřskému jazyku, dále tělesné výchově a jiným předmětům.
Psal o estetické výchově. Vyučoval na národní, střední a vysoké škole.
V neposlední řadě publikoval práce o organizaci školství a vědeckém výzkumu v pedagogice, působil v Československé akademii věd.