Бреннер сфокусировался на биологии почвенного червя Caenorhabditis elegans как модельного организма для исследования биологии развития, включая нейрональное развитие. Он выбрал этого миллиметрового почвенного червя в качестве модели благодаря простоте его анатомии, лёгкости выращивания в больших количествах и, самое главное, потому что он оказался исключительно подходящим для генетического анализа.
За последние исследования Сидней Бреннер вместе с Робертом Хорвицем и Джоном Салстоном в 2002 году получил Нобелевскую премии в области медицины и физиологии «За открытия в области генетического регулирования развития человеческих органов». Его Нобелевская лекция называлась «Природный дар науке» и была посвящена скромной нематоде, которая помогла раскрыть многие особенности развития организмов. В знак заслуг Бреннера и его пионерской роли во всеобщем исследовательском сообществе, работающем на C. elegans, другая нематода, родственная C. elegans, была названа Caenorhabditis brenneri.
