A produção de Amelia Toledo foi marcada pelo uso de materiais diversos como bolhas de espuma, líquidos coloridos, pedras, conchas, chapas de alumínio ou acrílico e evidenciava um interesse profundo pelas questões da matéria, fosse ela orgânica ou industrial. Transitando constantemente entre o controle formal e a intuição, Toledo investigava as relações que construímos com o espaço a partir da nossa sensibilidade às cores, substâncias, volumes, texturas e dimensões. Havia nisso uma reflexão filosófica sobre os aspectos da linguagem, e que passava também por uma curiosidade científica sobre as estruturas não só do pensamento e dos sentidos, como também da própria natureza. Seu envolvimento com a ciência vinha desde muito pequena, quando aprendeu, ainda criança, a manipular microscópios com seu pai, que era cientista. Amelia Toledo, no entanto, gostava sempre de lembrar: "Se meu trabalho tem algo com a ciência, é com uma ciência ligada à intuição e a outros enfoques que não o racionalista".

Dentre as diversas exposições individuais realizadas, destacam-se nas seguintes instituições: Museu de Arte Moderna, Rio de Janeiro; Centro Cultural Banco do Brasil, Rio de Janeiro e São Paulo; Paço Imperial, Rio de Janeiro; Museu Oscar Niemeyer, Curitiba; Instituto Tomie Ohtake, São Paulo; Museu da Fundação Calouste Gulbenkian, Lisboa, Portugal; Museu de Arte Contemporânea da Universidade de São Paulo, São Paulo. 

Dentre as coletivas, destacam-se as recentes: Radical Women: Latin American Art, 1960-1985, Hammer Museum, Los Angeles, EUA; Pedra no Céu: Arte e a Arquitetura de Paulo Mendes da Rocha, MUBE – Museu Brasileiro da Escultura, São Paulo; Visões da Arte no Acervo do MAC USP 1900 – 2000, MAC USP – Museu de Arte Contemporânea da Universidade de São Paulo; Futuro do Presente, Itaú Cultural, São Paulo; Correspondências, Instituto Tomie Ohtake, São Paulo.