A produção intelectual de Guattari é misturada com a sua militância politica. Marxista dissidente, concebe o pensamento como uma ferramenta de luta social. Faz militância em diferentes grupos de esquerda e em toda a sua produção respiram-se ares do maio de 1968. Para Guattari, esse movimento (que caracteriza pela primera vez como uma revolução molecular) anuncia a possibilidade de outros modos de subjetivação política e de luta microssocial.
Guattari foi um pensador crítico da psicanálise, quase um revolucionário da psicanálise.
Em 1964, uns anos antes de iniciar a sua colaboração com Gilles Deleuze, Félix Guattari apresenta A Transversalidade, um trabalho em que afirma que toda a existência se conjuga em dimensões desejantes, políticas, económicas, sociais e históricas. Critica a redução desta multiplicidade e alerta contra a psicologização dos problemas sociais. Entende que os problemas psicopatológicos não se podem pensar fora do universo social.
Félix Guattari era profundamente otimista relativamente à vida associativa. Para ele, as associações têm que ter um papel de reinvenção da vida social e não funcionarem só como corrente de transmissão do Estado. A elas cabe transmitir um processo de desejo, de criatividade, implicando-se nas iniciativas sociais sobre o terreno, e experimentar formas de cooperação como vetores de duplo enriquecimento. Para Guattari, a reapropriação dos saberes passa pela utilização das novas tecnologias da inteligência, portadoras de transversalidade.
No seu livro Revolução Molecular, Guattari reflete sobre a constituição da subjetividade dos indivíduos em meio à complexa situação contemporânea vinculada a uma "Terceira Revolução Industrial" em curso, onde a informatização, a robótica, a biotecnologia, as modificações na cadeia produtiva, a utilização da energia nuclear e solar, a tecnologia de materiais e os meios de comunicação de massa provocam complexas transformações económicas, sociais e culturais que não podem ser mais compreendidas sob o paradigma moderno da práxis. Estas transformações vão configurando uma situação bastante distinta da modernidade industrial, situação essa que é caracterizada por vários analistas como pós-industrial ou pós-moderna.
Guattari, juntamente com Deleuze, escreveu mais de 40 livros, sobre os mais variados e amplos aspetos da realidade (natural, social, subjetiva e tecnológica), abordados desde um ponto de vista simultaneamente transdisciplinário, ontológico, ético e estético, assim como com uma intensa vocação inventiva e transformadora. A sua proposta principal denomina-se esquizoanálise ou pragmática universal.
Esta teoria pode refundamentar inumeráveis práticas (filosóficas, pedagógicas, médicas, psicológicas, sociais, artísticas, etc.), sempre incluindo, prioritariamente, a dimensão política das mesmas. E critica a psicanálise nas suas implicações sobre o desejo e o inconsciente e fundamentalmente critica a teoria do Édipo e tudo aquilo que existe de reducionista na teoria freudiana. Entre outros, publicou O Anti-Édipo: Capitalismo e Esquizofrenia, juntamente com Deleuze, em 1972, A Revolução Molecular, em 1977, Psicanálise e Transversalidade, em 1972, Chaos-osmose, em 1992.
