A obra de Cruz-Diez ocupa lugar de destaque no âmbito dos caminhos da arte contemporânea. Desde cedo, pesquisou com metodologia quase científica os efeitos e desdobramentos do uso da cor, influenciado inicialmente pelo movimento cinético das décadas de 1950 e 1960. O desenvolvimento de sua pesquisa cromático-pictórica levou sua obra a apresentar experimentações nas quais trata da percepção da cor dissociada da forma. Cruz-Diez diz que em suas pinturas é a cor que estrutura o espaço, ao que ele chama de “cromoestruturas”. Desse princípio, nascem séries como Fisicromia, Transcromia, Indução Cromática, Cor Aditiva e Cromosaturação.
Foi premiado na França, na Argentina e na Venezuela e suas obras estão em acervos de diversas instituições, entre elas: Casa de las Américas em Havana, o Museum of Modern Art (Moma), o Centro Georges Pompidou (Paris), Museo de Arte Contemporáneo de Caracas Sofía Imber, em Caracas, e a Tate Gallery, em Londres. No Brasil, suas obras fazem parte do acervo do Museu de Arte Moderna do Rio de Janeiro (MAM/RJ).
