在刚刚过去的20世纪，中国产生了许多伟人、名人，20世纪的中国学术界更是名家辈出，群星闪耀，出现了多位大师级人物。作为清华“四大国学导师”之一的赵元任先生正是其中一位非常值得尊敬与钦佩的学之大者。
赵元任先生的学术思想，内容十分丰富。考察他的主要学术贡献，我们会发现他具有高度的创新精神。在他的学术生涯中有许多“第一”，他所做的许多工作是前人没有做过的，具有开创性的意义。他是我国全面利用现代语言学理论研究中国语言并取得世界性声誉的第一人，是我国方言调查工作的开拓者和推动者，国语运动的元勋。
他是现代汉语语言学的开山鼻祖，对汉语方言学、语音学、语法学、以及社会语言学、普通语言学理论都有精湛的研究，撰写和发表过大量有影响的论文和专著，在国内外学者中享有很高声誉。他在美国除了在大学任教外，又用英文和中文写下了大量语言学著作：《中国语言词典》、《中国语入门》、《中国语文法之研究》、《现代吴语研究》、《钟禅方言记》及《湖北方言报告》等。
他对汉语方言调查研究工作做出了开创性的贡献，是用现代科学方法调查研究汉语方言的第一人，为后来的方言研究奠定了坚实的基础。他是中国第一位用科学方法作方言调查的学者。他的耳朵能辨别各种细微的语音差别。在二三十年代期间曾亲自考察和研究过吴语等近60种方言。赵元任对方言的研究非他人所能及，他会33种方言。他的治学严谨和刻苦，令人叹为观止。
1927年春天，他在清华大学研究所担任指导老师时，曾到江、浙两省专门调查吴语。冒着严寒，辗转往复，深入群众，多访广纳，记录了大量的当地方言。3个月后，回到北京，他把调查的材料写成一本《现代吴语研究》。这是中国第一部用现代语言学的方法调查汉语方言的研究报告。在这部著作中，赵先生第一次使用了国际音标记录了汉语方音，在此之前高本汉调查汉语方言时，使用的还是他老师创造的瑞典方言字母。这本书的出版为研究吴语和其它汉语方言作出
了极为珍贵的贡献，对后来的方言调查研究影响极大，几乎成了中国学者进行方言调查研究的典范，赵元任也成为我国进行科学的方言调查的鼻祖。
他对现代汉语方言调查研究工作的贡献不仅表现在他有计划地组织了几次大规模的汉语方言调查，为今后的调查工作积累了宝贵的经验，还在于他创造了一套为开展汉语方言调查而设计的记录、整理、归纳、和分析方言调查材料的科学方法。他所创制的《方音调查表格》，虽几经修订，但至今仍为汉语方言调查工作者所使用。
汉语语音研究这个领域，大体可分为两个方面：一是历史语音学的研究，二是静态语音学的研究。赵元任先生对这两个方面都做过深入研究，他所做的工作具有开拓性的意义。他对现代汉语语音研究的贡献尤为突出，他调查记录了、描写分析了许多汉语方言的语音系统。20世纪初，他与黎锦熙、钱玄同等人运用现代语言学的理论，对北京话的语音系统进行了详尽的描写分析。他对现代汉语方言语音系统和北京音系的研究，改变了长期以来汉语语音研究中重古轻今的倾向。我国已故著名音韵学家张世禄曾说：“赵元任先生是我国采用新观点新方法新材料研究汉语音韵的前驱者之一。”
国音的研究，也就是现代汉语标准音的研究，是赵元任先生语音研究的重要内容之一。他对老国音和新国音都做过系统研究。20世纪20—30年代，他对北京话的语音语调进行过深入的研究。在20年代论文《北平语调的研究》中，他对北京话的语调进行了详细的分析，建立了汉语语调的研究模式。文中关于口气语调的论述、分析和描写突出体现了他的学术创新精神，这方面的研究以前没有人系统地做过。赵元任在论述中性语调与口气语调的关系时，运用自己扎实的数学功底独创性地提出了“代数和”理论。他在30年代的论文《中国字调跟语调》中则讨论了汉语声调和语调的一些根本性的理论问题和方法论问题。50年代，他又从普通语言学的角度深入探讨了汉语字调和语调的关系。虽然有的学者并不同意他提出的“叠
加”理论和“代数和”理论，但不可否认他为人们找到了一种新的认识方法。在语音研究方面，赵元任先生不仅是开创者之一，同时也是把研究不断引向深入的学者。
在汉语语法方面，赵元任先生是第一个也是最成功地运用结构主义语言学的理论方法研究汉语语法的学者。1948年赵元任先生出版了《国语入门》（后由李荣先生编译为《北京口语语法》，开明书店1952年）。此书率先引进结构主义语言学的新方法分析了汉语语法的特点，建立了一套新的语法体系，给汉语语法研究带来了新思路，奠定了此后一个时期结构主义汉语语法研究的理论基础和基本格局。此书虽然借鉴了美国结构主义语言学的理论方法，但又不拘泥于这一学派的理论方法。他以活的语言为研究对象，善于发掘材料，这种重视从语言事实得出结论的研究思路为后人树立了榜样。可以说此书是中国现代语法学的奠基作之一，在语法分析的理论、方法和体系上对以后的汉语语法研究产生了极其深远的影响。
赵元任先生还是中国社会语言学的先行者，他在社会语言学方面所做的研究，其范围和内容相当广泛，虽没有对社会语言学的学科性质、研究对象和范围方法等重大理论问题做过专门论述，但对社会语言学的一些重要研究领域却曾做过深入的研究，并发表过相当精辟的见解。他在社会语言学方面的研究涉及语言的社会属性、语言变异、语言接触、语言社会应用等方面。在其中多个研究方面他仍体现了一贯的学术创新精神。他于1931年发表的《反切语八种》是我国最早的一篇讨论语言集团变异的文章。这是一篇比较全面系统探讨从语音形式构成秘密语的论文。不仅细致描写了反切语的形式特点，还对其使用范围及其社会功能做了一些讨论和分析。他在语言教学方面的研究也有独到之处。由于他精通多种外语，因此经常从双语教学的角度，特别是从语言比较的角度来阐述问题。他吸收了直接教学法和听说教学法的合理成分，根据自己的教学经验和理论素养，富有独创性地提出了一套语言教学理论。这
种理论对于今天我们的外语教学和汉语教学，仍然具有一定的指导意义。
赵元任先生对语言有着深刻的认识，对研究语言的方法也有独到的见解，他在普通语言学方面的贡献也是学术界公认的。他借鉴西方自然科学的理论和方法，以一种新型的眼光看待语言学问题，从而使一些概念或现象得以合理的解释。1934年，赵元任先生在长期的汉语方言调查和深入的音位学理论研究的基础上，写出了论文《音位标音法的多能性》。文章阐明从语音材料归纳音位系统时可以有多种选择，答案不是唯一的，是可以有多种可能方式的。此文见解深入，用例恰当，逻辑严谨，是一篇超越同时代国际学者研究水平的论文。发表后得到了国际学术界的一致好评，成为音位学理论的经典文献，问世半个世纪以来，一直为各国语言学者广泛引用。美国语言学家裘斯在《语言学选读》中收录了此文，并作了简短的评论，其中说到“我们很难想到比赵元任的这篇文章更好的对早期音位学具有指导意义的单篇论文了。”
1959 年，赵元任先生又出版了《语言问题》这本著作。这本书实际上是赵先生系统地讲述语言学以及跟语言学相关问题的系列演讲的记录。赵先生用风趣的语言、丰富而生动的例子，为研究汉语的学者们提供了丰富的普通语言学知识。全书读起来深入浅出，通俗易懂，是一本很好的语言学理论的入门参考教材，先后被翻译成法文、西班牙文、葡萄牙文和日文。赵元任先生对普通语言学的贡献，除了多方面的深入见解之外，还有一项重大发明：五度制标调法。1930年他发表了 A Sy stem o f“To n e－le t te rs”（《一套标调的字母》），创制了一套五度制的声调符号，为记录和描写各种声调提供了实用简便的方法。我国古代韵书对汉语声调的描写仅限于分类，也就是平、上、去、入的说法。赵元任先生在早期使用的声调线和标声符号的基础上，通过与刘复所做的大量实验，明确提出五度标尺，开创了用数字标调的新方法，这在标调历史上是一个里程碑。我国著名实验
语音学家吴宗济称“这套调符是个革命性的发明。”
赵元任先生的这种学术创新精神来源于他一贯的实事求是和博采众长的学术作风。而这种作风则得益于他在中西合璧的文化氛围中长大，融合了中西文化的精髓。他出身于书香门第，其六世祖赵翼是清朝中期著名史学家和诗人，这使得他从小就耳濡目染了许多中国传统文化的内容。18岁去美国接受了西方完备的高等教育，大学读的是数学和物理，后来获得的是哲学博士学位，还曾在清华教授心理学等课程。因而他的学术风格既有西方的注重实据的理性精神，又有不耻下问、博采众长的传统作风。
赵元任先生的这种学术创新精神的表现是多方面的。他不仅是“现代语言学之父”，也是现代音乐的先驱。赵元任是中国二十年代著名的音乐家，著名音乐家萧友梅称他是中国的舒伯特，说他“替我国音乐界开了一个新纪元”。他的音乐创作，得到了音乐界的高度评价；他提出的建设中国现代音乐的理论，事实已经证明是正确的。 赵元任的音乐创作活动伴着他的一生。他一生共创作了132 首歌曲，其中从1922年至1948年，他就曾先后创作了歌曲、钢琴曲100余首。在“五四”爱国主义、民主主义思潮影响下，赵元任热情洋溢地创作了大量的富有时代精神的新音乐作品。他给新诗歌配以新音乐，使音乐作品呈现出全新的面貌，把中国音乐推向了一个新的阶段。这些作品都收录在1928年编的《新诗歌集》中，受到了音乐界很高的评价。其中由刘半农作词的《教我如何不想他》最具代表性，1936年他在“百代”公司灌录了这首歌曲的唱片，半个多世纪以来一直脍炙人口。除了《新诗歌集》，他创作了许多其它音乐作品，大都取材于与社会生活密切相关的内容，体现了“为人生而艺术”的观点。如《呜呼三月一十八》、《我们不买日本货》等歌曲表达了强烈的民主和爱国思想的。在《卖布谣》、《劳动歌》两首歌里，他对当代中国工人阶级和善良质朴的小生产者的悲惨境地寄予无限同情。即使他所作的抒情歌曲，如《秋种》、《听语》、《海韵》，也揭示了人民追求个性解放和对美好未来的向往。他创作的歌曲一直广泛流传，成为中国艺术歌曲创作的典范。