Obra Su legado matemático se considera como un precedente del álgebra. Su obra más importante es Aritmética, de gran originalidad en la literatura matemática griega, pues, en lugar de enunciar teoremas y proposiciones, contiene problemas, en su mayoría, entre números abstractos. En la resolución de estos problemas utiliza un simbolismo semejante al actual de los polinomios en una indeterminada, aplicando métodos diferentes para cada caso particular, llenos de ingenio y que ponen de manifiesto el conocimiento de una gran cantidad de propiedades aritméticas. Se ocupó también de las ecuaciones indeterminadas, con más variables que ecuaciones, cuyas soluciones pertenecen al conjunto de los números enteros. A estas ecuaciones se las denomina hoy ecuaciones diofánticas. Su Aritmética comprende trece libros, de los cuales, desgraciadamente, sólo se conservan seis. En 1460 fue encontrada esta importante obra en la Biblioteca del Vaticano, apareciendo en 1575 una traducción latina con el título Diophanti Alexandrini rerum arithmeticarum libri sex. El texto griego no fue publicado hasta 1621 con una traducción latina superior a la anterior. Pierre de Fermat, Leonhard Euler, de Joseph-Louis de Lagrange y Karl Friedrich Gauss se basaron en esta obra para sus investigaciones sobre teoría de los números.