Stern war einer der international führenden Spezialisten der Säuglingsforschung. In seiner Arbeit verband er die Psychoanalyse mit der experimentellen Entwicklungsforschung. Für seine Arbeit erhielt er im Jahr 1999 den Internationalen Sigmund-Freud-Preis für Psychotherapie. Bei Klett-Cotta sind seine Hauptwerke „Die Mutterschaftskonstellation“ und „Die Lebenserfahrung des Säuglings“ erschienen.