کار معروف وی در [[فلسفه ذهن]] طرح [[مشکلمسئله دشوار خودآگاهی]] است. این مسئله را در کتاب [[ذهن خودآگاهی]] و مقاله [[رویارویی با مشکل دشوار خودآگاهی]] مطرح کرده‌است. چالمرز میان مشکلات آسان [[خودآگاهی]] از قبیل یافتن همبسته‌های عصبی آگاهی و مشکل دشوار [[خودآگاهی]] تمایز قائل می‌شود. مشکل دشوار این است که اصلاً چرا خودآگاهی وجود دارد؟ چگونه از سازوکارهای فیزیکی و عصبی خودآگاهی ظهور می‌یابد؟ این دیدگاه تجربه ذهنی را که به [[کیفیات ذهنی]] معروفند، مستقل از رفتار درنظر می‌گیرد. به نظر او میان دستگاه فیزیکی و دستگاه ذهنی یک [[شکاف تبیینی]] وجود دارد.
او در استدلالهای خود یک [[زامبی فلسفی]] ابداع می‌کند: زامبی همانند یک شخص معمولی رفتار می‌کند و سخن می‌گوید اما فاقد هرگونه تجربه ذهنی است. چالمرز استدلال می‌کند که زامبی تصورپذیر بوده و از لحاظ منطقی ممکن است.
