Luettelo Pohjois-Pohjanmaata ja Suomen Lappia käsittelevästä kirjallisuudesta. Helsinki 1910
Luettelo Pohjanmaata ja Suomen Lappia sekä pohjalaisia henkilöitä ja sukuja käsittelevästä kirjallisuudesta – Bibliographia Ostrobotniensis: förteckning över litteratur behandlande Österbotten och Finska Lappmarken samt österbottniska personer och släkter. Helsinki 1912
Salmin murteen kvantiteettisuhteista. Suomalaisen kirjallisuuden seura, Helsinki 1912
Bland samojeder i Sibirien åren 1911–1913, 1914. Söderstöm, Helsingfors 1915, suomeksi nimellä Siperian samojedien keskuudessa vuosina 1911–1913 ja 1914. Otava 1915, 2. painos 1923, 3. kieliasultaan ajanmukaistettu painos jossa mukana Jörn Donnerin alkulause Sirpaleita isäni kuvasta Otava 1979, 2. painoksen näköispainos Jon Hällström & Salakirjat, Helsinki 2012
Itsenäisyytemme: aktivistisia puheita ja kirjotuksia. Gummerus 1919
Sibiriska noveller. Söderström, Helsingfors 1919, suomeksi nimellä Siperialaiskertomuksia. WSOY 1939
Über die anlautenden labialen Spiranten und Verschlusslaute im Samojedischen und Uralischen, Helsingin yliopiston väitöskirja. Suomalais-ugrilaisen seuran toimituksia 49. Helsingfors 1920
Zu den ältesten Berührungen zwischen Samojeden und Türken: Vortrag. Suomalais-ugrilaisen seuran aikakauskirja 40,1. Helsinki 1924
Heikki Paasonen: H. Paasonens Ostjakisches Wörterbuch: nach den Dialekten an der Konda und am Jugan; zusammengestellt, neu transskribiert und herausgegeben von Kai Donner. Lexica Societatis Fenno-Ugricae II. Helsingfors 1926
Suomen kansankielen sanakirjatyö. Helsinki 1926
Über das alter der ostjakischen und wogulischen renntierzucht. Helsingfors 1927
Kielimaantieteellisistä tutkimuksista Suomessa. Suomalaisen Kirjallisuuden Seura, Helsinki 1930
Über die Jenissei-ostjaken und ihre sprache. Suomalais-ugrilaisen seuran aikakauskirja 44,2. Helsinki 1930
Genealogisesta tutkimusmenetelmästä ja sen käyttämisestä murteentutkimuksen palveluksessa, Helsinki 1931
Släkten Donner. 3, På Gottland. Helsingfors 1931
Suhteellinen vaalitapa ja enemmistövaalit: Kai Donnerin Lapuan kokouksessa 22 p:nä marraskuuta 1930 pitämä esitelmä. Helsinki 1931
Samojedische Wörterverzeichnisse; Gesammelt und hrsg. von Kai Donner. Suomalais-ugrilaisen seuran toimituksia 64. Helsinki 1932
Ethnological notes about the Yenisey-Ostyak: in the Turukhansk region. Suomalais-ugrilaisen seuran toimituksia 33. Helsinki 1933
Lyhyitä puheita, esitelmiä ja kirjoituksia. Tekijä, Helsinki 1933
Sibirien: folk och forntid. Söderström, Helsingfors 1933, suomeksi nimellä Siperia: elämä ja entisyys. Otava 1933
Über sprachgeographische untersuchungen und ihre ausführung in Finnland. Helsinki 1933