一百年来，中国的汉语研究从传统语文学逐步迈向现代语言学，语法研究也经历了从模仿印欧语言的描写框架到逐步立足于开掘汉语自身规律的探索历程。可以说，自中国人的第一部汉语语法著作《马氏文通》问世以来的一百年，汉语语法研究一直在探索的问题就是，如何把西方语言学的理论有效地运用于汉语的分析，并创造出一套描写与解释相结合的研究方法以充分准确地揭示汉语的面貌。回顾汉语语言学发展的历程，吕叔湘的一系列著作是继《马氏文通》之后汉语语法研究思想历程的写照，从《中国文法要略》到《汉语语法分析问题》、《现代汉语八百词》、《汉语语法论文集》、《近代汉语指代词》，吕叔湘在不同历史时期的著述，引导和推动了汉语研究的深入发展。
“中学为体，西学为用”。吕叔湘对西方传统语法和现代语言学理论都有深入的研究，对国际语言学的发展动态极为关注。他注重对西方语言学理论和方法的借鉴，同时始终把国外的理论和方法当作研究汉语自身规律的工具和桥梁。他主张，一方面要防止谨守中国语言学的旧传统，对旧传统里没有的东西一概不闻不问；另一方面也不能空讲语言学，不结合中国的实际。要学习西方学者研究语言的方法，而不能套用他们的研究结果。吕叔湘十分赞赏陈承泽《国文法草创》的“研究法大纲”里提出的三原则，即说明的，非创造的；独立的，非模仿的；实用的，非装饰的。他把这三原则解释为：第一，语法规律应该从语法现象归纳，不能凭语法专家的主观来制定；第二，一种语言有一种语言的语法，研究汉语的语法不可拿西方的语法来硬套；第三，理论必须联系实际。
吕叔湘早年受到丹麦语言学家叶斯柏森和法国语言学家勃吕诺的影响。他的成名作《中国文法要略》发表于20世纪40年代。这部汉语语法既借鉴了叶斯柏森和勃吕诺的语法思想，又充分考虑到了汉语的实际面貌，以意义范畴统摄表达形式，以功能综合形式和意义。《中国文法要略》是继承与借鉴、务实与创新的典范，获得了学术界的高度评价，被认为是迄今为止对汉语句法全面进行语义分析的唯一著作，是研究汉语句法结构变换关系的先驱，它提出了一个内部蕴涵有机联系的表达论体系，这也是迄今为止汉语研究中的最为完整的表达论体系。
吕叔湘立足于汉语实际的研究思想也体现在关于汉语语法单位的论述之中。吕叔湘指出：“讲西方语言的语法，词和句子是主要的单位，语素、短语、小句是次要的（这是就传统语法说，结构主义语法里边语素的地位比词重要）。讲汉语的语法，由于历史的原因，语素和短语的重要性不亚于词，小句的重要性不亚于句子。”在此基础上，他把语言的单位分作动态单位和静态单位两个层级。用“小句”而不是用“句子”作为基本的动态单位，因为这样较能适合汉语的情况；而在动态单位与静态单位之间，他认为，把短语定为词（或者语素）和句子之间的中间站，对于汉语好像特别合适。吕叔湘的这些观点已经被语法学界广泛接受，产生了重大影响。
理论研究与用法研究并重。在语法理论方面，吕叔湘的一系列著述对于引导学术发展产生了重大影响。20世纪50年代关于汉语词类问题大讨论中的《关于汉语词类的一些原则性问题》、《汉语里“词”的问题概述》，20世纪60年代的《说“自由”和“粘着”》和《关于“语言单位的同一性”等等》等，总结分析了语法学界在处理这些基本问题上的成功与不足，对美国结构主义语言学理论在汉语语法分析中的应用问题发表了独到的见解。成书于20世纪70年代末的《汉语语法分析问题》一书，汇集了吕叔湘对汉语语法中的若干重要理论问题的思考，系统分析了近百年来汉语语法研究所取得的成果和面临的重大理论课题，对西方传统语法及现代主要语言学理论如何与汉语的实际相结合的问题作了精当的阐述，对20世纪80年代及以后的汉语语法研究具有深远的影响。吕叔湘一向认为用法研究与理论研究具有同等重要的意义。他的研究中有相当一部分是对用法的研究调查，他的《把字句用法的研究》、《方位词使用情况的初步考察》、《形容词使用情况的一个考察》、《单音形容词用法研究》等一系列文章，收集归纳了大量用例，有些甚至是对专书作穷尽式的考察。由他主编的《现代汉语八百词》讲虚词及少数实词的用法，把汉语语法的讲解落实到虚词的用法上，是中国第一部现代汉语语法词典。对于汉语语法这个历史不长的研究领域来说，这种对具体语言事实的深入挖掘和对用法的全面细致的勾画无疑是奠基之作，它不仅已经广泛应用于语言教学和中文信息处理等应用领域，而且对今后的理论研究也具有极为重要的参考价值。
中国文学传统与现代科学精神相结合。吕叔湘的研究注重实效，传统文学朴素务实的学术风范和重视虚字的研究传统在他的著述中得以发扬光大，并且融入了现代科学精神的内涵。
吕叔湘的著述中不仅有大量的用法研究，还有一些是直接面对教学的。他撰写的《文言虚字》、《语法学习》和他与朱德熙合著的《语法修辞讲话》都是供学习者使用的语法学参考书。《中国文法要略》中“类集用例，随宜诠释，稍加贯通”的描写方法体现了中国传统文学讲虚字和句读的精神。他自己也说，“在成书十年之后我才觉察自己无意之中继承了这个传统”。即便是专门的理论性讨论，在可读性方面也十分考究。《汉语语法分析问题》一书是对我国近百年来汉语语法研究的总结，其中凝聚着吕叔湘几十年来潜心研究的真知灼见。他为了要让读者能够痛痛快快地读下去，编排力避枝蔓，行文简明扼要，术语尽可能采用通行的理解，全书不过6万多字。
吕叔湘十分关注语言的使用问题，既有专论，也有不少针对时弊的短文。这些文章语言朴素，切中要害。用吕叔湘自己的话说，“文章写就供人读，何事苦营八阵图，洗尽铅华呈本色，梳妆莫问入时无。”吕叔湘以实事求是的科学精神治学，并以此谆谆教诲青年学者，他常说“实事求是”四个字看似容易实艰辛。
吕叔湘的研究虽多从具体问题入手，但他的微观研究总是有汉语语法的全局在胸，从他为《现代汉语八百词》所写的《现代汉语语法要点》以及为《中国大百科全书》语言文字卷所写的总论《语言和语言研究》，都可以看出他对汉语语法的总体把握和对语言学科的宏观认识。吕叔湘重视理论研究和理论体系的创建，把理论的认识看作深化研究的指南，指出正确的理论能引导你去发现事实。他反对“用小本钱做大买卖”，或者是根本没有本钱就想做大买卖的空想和空谈。吕叔湘的研究注重运用比较的方法求得对语言规律的系统性认识。他认为，要明白一种语文的文法，只有应用比较的方法。他的研究中融入了大量的不同时期历史文献的比较、历史方言的比较、历史文献与现代方言的语料的比较以及汉语与其他语言的比较，引证范围之广，从《汉语语法论文集》和《近代汉语指代词》的“引书目录”可窥一斑。
中国现代语言学的面貌不同于传统的语文学，其标志在于：第一，对语言的研究不再受文字的局限，从研究“字”发展为研究“语”；第二，由对单个字义的考据推究发展为对语句结构、组成成分的关系，以及语句的表达功能等方面的多维分析；第三，由对语言的一时一地的孤立考察发展为通过跨时间和空间的对比探究语言类型与语言共性。吕叔湘学贯中西、博古通今，将中国传统文化与西方现代思想兼收并蓄，讲求实事求是，重视调查实验；讲究分析的系统性，注重跨语言的、跨方言的比较，以及不同历史时期语言的比较。东西方学术精神的融合使他的著述在同时代的研究中独具特色，成为中国现代语言学的不朽之作。