Три года, проведённые Линнеем в Голландии, — один из самых плодотворных периодов его научной биографии. За это время вышли его основные сочинения: первое издание Systema naturae («Система природы», 1736), Bibliotheca Botanica («Ботаническая библиотека», 1736), Fundamenta Botanica («Основания ботаники», 1736), Musa Cliffortiana («Банан Клиффорда», 1736), Hortus Cliffortianus («Cад Клиффорда», 1737), Flora Lapponica («Флора Лапландии», 1737), Genera plantarum («Роды растений», 1737), Critica botanica (1737), Classes plantarum («Классы растений», 1738). Некоторые из этих книг вышли с замечательными иллюстрациями, сделанными художником Джорджем Эретом (1708—1770).
В 1738 году Линней покинул Голландию. Через Бельгию он прибыл в Париж, где встречался с ботаниками братьями Жюссьё, Антуаном и Бернаром, и другими французскими учёными. Линней был избран иностранным членом-корреспондентом Французской академии наук, при этом ему было обещано членство в академии в том случае, если он примет французское подданство. После месяца пребывания в Париже Линней через Руан отправился в Швецию.
Вернувшись на родину, Линней больше никогда не выезжал за её пределы, однако трёх лет, проведённых за границей, оказалось достаточно, чтобы очень скоро его имя стало всемирно известным. Этому способствовали и изданные в Голландии его многочисленные работы, в значительной степени заложившие фундамент современной биологии, и то, что он лично познакомился со многими авторитетными ботаниками того времени (хотя его нельзя было назвать светским человеком и ему плохо давались иностранные языки). Как позже охарактеризовал Линней этот период своей жизни, он за это время «написал больше, открыл больше и сделал крупных реформ в ботанике больше, чем кто-нибудь другой до него за всю свою жизнь».
Systema naturae («Система природы», 1736) — основополагающее сочинение в традиции научной биологической систематики. Эту работу можно назвать программой всей той работы по систематике природы, которой Линней занимался в течение своей жизни.
Bibliotheca Botanica («Ботаническая библиотека», 1736) — систематический каталог литературы по ботанике).
Fundamenta Botanica («Основания ботаники», 1736) — сборник афоризмов о принципах описания и классификации растений).
Musa Cliffortiana («Банан Клиффорда», 1736) — описание банана, росшего в саду Клиффорда, в этой работе Линней делает один из первых набросков естественной системы растений).
Flora Lapponica («Флора Лапландии», 1737) — полное издание обзора растительного мира Лапландии, написанного Линнеем в значительной степени на основе результатов его экспедиции в Лапландии 1732 года. Сокращённый вариант этой работы, Florula Lapponica («Краткая флораЛапландии»), был издан в Уппсале в 1732 году. Данная книга стала первым образцом такого жанра современной ботанической литературы, как «флора».