Jean Gaudant fut un paléoichthyologiste très productif qui s’intéressa à des sujets variés. Cependant, la plupart de ses travaux au cours de cinq décennies ont été consacrés à la taxonomie et à la paléoécologie des poissons d’eau douce cénozoïques d’Europe. Jean Gaudant a également travaillé sur les poissons mésozoïques, s’intéressant, au début de sa carrière, à l'origine des poissons téléostéens. L'analyse taxonomique d'un grand nombre d'associations de poissons d'eau douce du Paléocène au Pléistocène l'a amené à définir les principaux schémas d'évolution biogéographique des eaux continentales européennes, en identifiant plusieurs vagues de dispersion à partir de l'Asie et de l'Afrique à la suite de changements paléoenvironnementaux et paléoclimatiques à grande échelle.