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미국과 영국에서 박물관 전시기술과 고생물학자 교육에 큰 영향을 주었다.

1881~83년 오즈번은 프린스턴대학교에서 자연과학 조교수, 1883~90년 비교해부학교수로 재직하는 동안 뇌(腦) 해부에 관한 훌륭한 연구를 수행했다. 그뒤 컬럼비아대학교에서 1891~96년 생물학교수로, 그리고 1896~1935년 동물학교수로 재직했지만 대부분의 시간을 뉴욕 시에 있는 미국 자연사박물관에서 보냈다. 1891~1910년 이후에 척추동물학과로 바뀐 포유류고생물학과의 큐레이터로서, 그리고 1908~35년 박물관장으로서 오즈번은 세계에서 가장 훌륭한 척추동물 화석을 수집했다. 그는 박물관에 아주 성공적인 교육적 전시방법을 도입했으며 고생물학을 효과적으로 널리 보급시켰다.

오즈번은 원시 동식물이 넓은 지역에 걸쳐 분산되어 서로 다른 생태적 환경에 적응함으로써 여러 가지 종(種)으로 진화했다는 적응방산 개념을 제안했다. 또한 1900~24년에는 미국 지질조사국에서 척추동물을 대상으로 하는 고생물학자로서, 1924~35년 수석 지질학자로서 재직했다.

그의 저서로는 〈그리스인에서 다윈까지 From the Greeks to Darwin〉(1894)·〈포유동물의 시대 The Age of Mammals〉(1910)·〈생명의 기원과 진화 Origin and Evolution of Life〉(1917) 등이 있다.