Несколько раз он также играл на кларнете и пикколо. Долфи был одним из нескольких мультиинструменталистов, получивших известность примерно в то время, когда он был активен. Его использование бас-кларнета помогло закрепить этот инструмент в джазе.
Долфи расширил выразительные возможности альт-саксофона и был одним из первых значимых солистов джазовой флейты.
Его импровизационный стиль характеризовался использованием широких интервалов, в дополнение к использованию множества расширенных техник для имитации звуков человеческих голосов и животных.
Он использовал мелодические линии, которые были «угловатыми, зигзагообразными от интервала к интервалу, делали резкие повороты в неожиданных местах, совершая драматические скачки от нижнего регистра к верхнему».
Хотя творчество Долфи иногда классифицируют как фри-джаз, его композиции и соло часто основывались на традиционной тональной гармонии бибопа.