Experimentele lui Mengele aveau valoare științifică dubioasă. Printre ele se numărau injectarea unor substanțe chimice direct în ochii copiilor în încercarea de a le schimba culoarea, diverse amputări de membre și alte operații brutale și cel puțin o tentativă de a transforma o pereche de gemeni în „siamezi” prin sutura venelor lor. Operația a eșuat, rezultând infectarea gravă a mâinilor copiilor în cauză. Un alt experiment monstruos a fost introducerea deținuților în cazane cu apă fierbinte pentru a vedea până la ce temperatură rezistă omul înainte să moară.