在德游学时期，是蔡元培潜心治学、辛勤笔耕的黄金期。他在这里进一步形成良好的西方学术修养，摄取各类学术精华，又以深厚的国学底蕴，形成了对东、西两大文明的独特认知，这为他后来回国后领导和革新全国性的文化教育事业，奠定了思想和学术基础。
蔡元培以“爬格子”的方式半工半读，在这一期间编著了《中学修身教科书》，编写了《中国伦理学史》，翻译了《伦理学原理》。这些著作奠定了蔡元培在中国学术和教育界的地位。
《中学修身教科书》共五册，前两册1907年12月初版，后三册1908年3月初版。
此书如蔡元培所说：“悉本我国古圣贤道德之原理，旁及东西伦理学大家之说，斟酌取舍，以求适合于今日之社会。”
早期的修身教科书，一类翻译自日本、欧美的修身与伦理教科书，重西学轻传统，未能很好地适应国情;另一类则为国人自编，几乎都是以传统经学为基础，固守忠孝仁义，缺乏先进的民主思想。对当时已经逐渐融入现代社会的中国教育来说，这两类修身教科书都显得很不适应。
因此，由上海商务印书馆出版的《中学修身教科书》，就显得格外引人注目。该书中西结合、兼容并包，一方面对中华传统伦理批判继承，另一方面对西方先进思想辩证吸收。其中对“愚孝愚忠”的批判，对儒家经学教义的扬弃，对公义、公理、公德，自由、平等、博爱等现代民主理念的提倡，都在一定程度上促进了国民文化启蒙和思想解放，也为后来民国修身教科书及公民教育教科书的编写树立了一个标杆。
“修身、齐家、治国、平天下”，这是传统儒家对于个人修身的最高要求，也是每个儒家子弟穷其一生来追逐的理想境界。蔡元培在编写《中学修身教科书》时，前四册书分别以“修己”、“家族”、“社会”和“国家”来命名。很显然，他希望中国人继续坚守“修齐治平”这个儒家伦理道德的理想。但在这个延续了两千年的“旧瓶”中，他是装了“新酒”的。
蔡元培在《中学修身教科书》第一册中，强调了修己的重要意义及要求。
他在《修己总论》中这样写道:“道德者。非可以猝然而袭取也。必也有理想、有方法。修身一科，即所以示其方法者也。夫事必有序。道德之条目。其为吾人所当为也同。而所以行之之方法。则不能无先后。其所谓先务者。修己之道是已。”
至于如何修己，他认为“凡道德以修己为本。而修己之道。又以体育为本。”这种“体育为本”的价值观念，在蔡元培1912年提出的“军国民教育、实利主义、公民道德、世界观、美育”等五种教育方针中也有所体现。
“军国民教育”与“体育为本”是一脉相承的，这一价值观念不仅在当时，即使在今天也有非常重要的实践意义。对于如何康强身体，蔡元培提出了许多务实的要求，与后来那些泛泛而谈的伦理思想有着天壤之别。
“孝行为本”的家族伦理。蔡元培认为“凡家族所由成立者。有三伦焉。一曰亲子。二曰夫妇。三曰兄弟姊妹。”“事父母之道。一言以蔽之，则曰孝。”他提倡“父慈子孝。兄友弟悌。夫义妇和。”提倡“孝者百行之本。”但对于“忠孝”这个极具中国特色的伦理道德观念，蔡元培在《中学修身教科书》中的态度是有所批判、有所辨别的。提倡“忠孝”的同时，他反对“愚孝”、反对“盲从”。乱命不可从，“今使亲有乱命。则人子不惟不当妄从。且当图所以谏阻之。”
蔡元培在《中学修身教科书》中，提倡“博爱为本”的社会伦理。主张“人之在社会也，其本务虽不一而足，而约之以二纲，曰公义，曰公德”，而公义公德都离不开博爱，所以“博爱”是社会伦理的核心。“图公益、开世务”，以美善社会，尽公义公德，这样才能建功立业，谋取社会幸福，推进社会进步。
在社会伦理中，他还提出了“取之有道”的生财之道和“用之有益”的通财之义等等。
对于“爱国为本”的国家伦理。蔡元培认为“爱国之心，实为一国之命脉”，“爱国心为国家之元气。”爱国关系到国家兴衰，是国民应尽的义务。之后，蔡元培又话锋一转，提出爱国不等于“爱君”，他指出国家是公权的国家，不是“全天之下，莫非王土”的国家。他在强调国民对国家尽义务的同时，也强调国家对国民尽义务，二者都是权利义务的统一体。此外，蔡元培还强调“依法治国”，他认为“吾人对于国家之本务。以遵守法律为第一义。”“法弊尚胜于无法”。他强调“执法必严”，认为“法律虽不允当仍须遵守。”这一“法治”的思想无疑是超前的，也是对“人治”的批判。
清末，自由、平等、博爱等西方民主思想传入中国，加上蔡元培留学西方的耳濡目染，使民主思想在《中学修身教科书》得到了很好体现：
提倡自存、自立、自决。蔡元培把自由思想融合到修己本务之中，他认为修己需要勤勉职分、节制情欲、保持勇敢，甚至可以为国家急难而牺牲自己的性命财产。同时他所描述的勇敢是具有独立之心的勇敢，他认为“勇敢之最著者为独立。”“独立之要有三。一曰自存。二曰自信。三曰自决。”他倡导思想自由、信仰自由，强调人要有独立之心，做到不依赖于人，以自己的思想、意志尽守职务，立足世界。
提倡夫妇平等、职业平等、国民平等。蔡元培把平等观念渗透到“家族”、“社会”和“国家”伦理之中，他提倡夫妇平等，批判“三从四德”的封建家庭伦理，他认为男女性质不同，夫妻各有本务，但是“男女平权”。他提倡职业平等，虽然职业有劳心劳力之分，但无高低等差，“凡一职业中。莫不有特享荣誉之人。盖职业无所谓高下。”他提倡国民平等，批判封建等级观念，认为国民并无等差，人人都有权利，人人都有义务，“权利义务二者相因”。
提倡公义、公德、博爱。蔡元培倡导的博爱不仅是救人于疾病、危难和穷困之中;而且能够为社会国家挺身而出;还能积极投身博爱事业，量力捐财，修河渠、缮堤防、筑港埠、开道路、拓荒芜，设医院、建学校、设图书馆，设育婴堂、养老院等。
蔡元培所描述的社会国家不再是自给自足的小农经济社会，也不是闭关锁国的所谓“泱泱大国”，他讲的社会是大社会，超越国界。他讲的博爱是人类之爱，不论是国际红十字会的人道主义救援，还是人类社会的“相互待遇本务”，都是大爱。由此我们可以领略蔡元培的世界观念和国际情怀。
遵循“中学为体、西学为用”的思想，蔡元培力图在修身教科书中把中西文化完美地结合起来，也确实堪称当时最好的范例。
《中学修身教科书》本着“实用主义”原则，贴近中学生生活实际，完全可以成为他们的“生活指南”。此套书虽然写在百年之前，但它表达的许多普遍的伦理道德，在今天一样值得学习借鉴。
《中学修身教科书》至1921年则曾经再版16次，是民国初期国内中学深受欢迎的教科书。
蔡元培的另一部大作，《中国伦理学史》之所以具有标志意义，不仅因其是蔡元培晚清时期的学术代表作，是国人写作伦理学史的开山之作，更因其是现代学术精神、道德意识与文化品格的结晶，是考察彼时“新学”逻辑、脉络与关怀的重要样本。
《中国伦理学史》把中国伦理学的历史分为三期，每期都有总论和结论。其下设章，每章介绍一位伦理学家的伦理思想。首先是该伦理学家的小结，然后介绍他的伦理思想，最后在结论中作者对该章伦理学家的思想稍加评论，阐明自己的观点。蔡元培在撰写《中国伦理学史》时，虽然把伦理学与修身术严格区别开来，但这只是指文体上的区别。从研究目的和书中所体现的伦理思想来看，是为了在整理、归纳中国数千年伦理思想的基础上建立一种适合时代特点的伦理观念和行为标准。
在《中国伦理学史》的主体部分中，第一期是先秦创始时代。作者根据诸家伦理思想的特点，认为儒家代表中国的北方文化，道家代表中国的南方文化，“墨家毗于北，农家为南方思想之一支，法家折衷南北学派”。
第二期为汉唐继承时代。作者认为汉唐时期，由于政治的冲击，学者“偷生其间，无远志，循时势所趋，学风颓靡”。在此期间，伦理学界能成一家之言者寥寥无几。这一时期对中国文化冲击较大的是佛教的输入，它和当时思想界的消极因素相融合，致使儒道两家都染上宗教色彩，出现了三教并存的局面。后因道、释二家的理论不具有社会实践性，它们的出家之法仅为少数人所信从，所以独尊儒术者占了上风，儒家之说成为普通社会之伦理学。
第三期为宋明理学时代。作者认为，自宋及明，名儒辈出。他们著书立说，讲学授徒，对于普及儒教，巩固儒教的社会地位起了重要作用。在此期间虽然各派纷争，有的思想家也有所建树，但是终没有摆脱儒教的束缚。