此前经学研究以订正文字、阐述经义为主要特点，章炳麟认为这种局面有碍于经学研究的发展，“故中国之学，其失不在支离，而在汗漫”。他吸纳中西学术理论与方法，经过认真仔细的思考，提出经学研究应遵循的原则和方法。第一，坚持以六经为古史的原则，主张把六经看作是历史的一部分，用研究历史的方法研究六经。第二，研究经学应是为了弄清古代的历史真相，反对狭隘的“通经致用”的实用主义作法，坚持真理，实事求是，不能被一些非客观因素所主导。第三，研究经学应重视古文。既然“经”是历史，那么研究经学就应该重视古代文献资料。这就要求人们能读通、读懂古代文字，否则就谈不上利用古代文献资料为经学研究服务。第四，提倡“以狱法治经”，以严谨的科学精神弄清经文本义。具体说，就是在研究经文时，必须做到审名实、重佐证、戒妄牵、断情感、汰华辞。为此，要特别反对不顾经文本义而奢谈所谓微言大义。第五，必须“以古经说为客体，新思想为主观”，用先进的思想进行经学研究。章炳麟本着科学、严谨的学术精神，提出经学研究的学术原则和方法，突破了传统经学研究的弊端，力图使经学研究建立在近代科学的基础上，使中国传统学术领域中的重要组成——经学开始了新的学术进程。
博古通今的语言文字研究
作为一位勤奋博学的学者，章炳麟在语言文字学方面同样倾注了大量心血。他撰写多种有关著作，阐述自己的研究心得和见解。章炳麟在该领域的突出贡献，使他无可争议地成为语言文字学的专家和权威。对此，梁启超评论道：“其治小学，以音韵为骨干……所著《文始》及《国故论衡》中论文字音韵诸篇，其精义多乾嘉诸老所未发明。应用正统之研究法，而扩大其内容，延辟其新径，实炳麟一大成功也。”
肯定语言文字的重要作用和社会地位
语言文字是构成民族历史与文化最基本的要素之一。“这个历史，就是广义说的，其中可以分为三项，一是语言文字，二是典章制度，三是人物事迹。”因此，语言文字是一个民族历史的载体，是体现该民族性格所在。
章炳麟对中国语言文字的发展状况极为不满：“两宋以后，小学渐衰，一切名词术语，都是乱搅乱用，也没有丝毫可以动人之处。”近世以来更加严重。在清王朝民族压迫和西方列强侵略下，中国语言文字受到很大摧残。“今以中国民籍量其多少，则识字知文法者，无过百分之二，讲汉学者，于此二分又千之一耳。”他认为语言文字对一个国家和民族兴衰存亡的关系极大。面对西方殖民势力的侵略蚕食，中国处于万分危险的境况，使国家强盛的重要手段之一就是振兴民族语言文字。他说：“若是提倡小学，能够达到文学复古的时候，这爱国保种的力量，不由你不伟大。”又说：“彼意大利之中兴，且以文学复古为之前导，汉学亦然，其于种族固有益无损。”
章炳麟指出，语言文字对文化发展具有非常重要的作用，强调语言文字是文化的基础，是人们进行交流的工具，忽视语言文字的建设，就会影响民族文化发展，甚至连作文章、读古书这样的事都不能做。总之，语言文字是民族生存的基础，民族文化的载体，社会生活的工具，政治、经济、文化无一能离开语言文字而存在。“若夫理财政辞，百官以治，万民以察，莫大平文字”。“盖小学者，国故之本，王教之端，上以推校先典，下以宜民便俗，岂专引笔画篆，缴绕文字而已，苟失其原，巧伪斯甚。”
科学探讨中国语言文字的起源及其发展
章炳麟从认识论角度，对语言文字之起源进行探求，认为语言起源于对客观事物的描绘。“语言何自起乎？呼马而马，呼牛而牛，此非必恣意妄称也。一切言语皆有其根，先征之有形之物，则可见矣。”事物的定名来源可分为两大类：一类是由其声而定名，如雀之得名，是由于其音即即足足；鹊之得名，是由于其音切切错错；鸦之得名，是由于其音亚亚。另一类是以事物的某一特征而定名，如马因武得名，牛因事而名。由于名词有抽象和具体之分，具体名词的出现早于抽象名词，抽象名词是在具体名词的基础上产生和出现的。“太古草昧之世，其言语惟以表实，而德业之名为后起。故牛马之名成立最早，而事武之语即由牛马而生。”对于语言为什么起源于对客观事物的描绘，章炳麟用反映论做了解释。他说：“物之得名，大都由于感觉。感觉之噩异者，刺激视听，眩惑神思，则必为之立一特别之名；其无所噩异者，则不为特名，而惟以发声之语命之。”简言之，“言语之分，由感受之顺，违而起也。”不过，章炳麟的感觉决定物之得名并不是机械反映论。他认为随着社会进化，文明发展，会出现先“名”后“实”这种情况。“稍近文明，则德业之语早成，而后施名于实。”“名”和“实”之关系是辨证的，“实”决定“名”，“名”对“实”又有能动作用。
在说明文字的起源时，章炳麟认为，文字最初起源于图画。他说：“吾闻斯宾塞尔之言曰：有语言然后有文字。文字与绘画，故非有二也。”“人们顶早造的字，就叫作象形字。”继之出现的，是指事与会意两种字。而这三种造字法，本质上都是从形象意义上头造出来的。后来，“社会上的事体，是一天多一天，形象是有不够用的时候”。于是便陆续产生了形声、转注、假借这三种新的造字法，及由此而成的许多的中国文字。因此，“盖人类思想，由简单以至繁复，若结绳不足致治，万有点画以作识记，则六书次第，以指事居首为最合，指事之次为象形。”
深入研究中国古代音韵的演变
章炳麟对音韵学有精深研究。他认为语音是文字产生的前提和基础，即先有文字语音，后有文字之形，文字的产生源于语音的衍化。在语言文字的研究过程中，除去注重文字的形体之外，还必须重视故训与音韵的历史演变。“凡治小学，非专辨章形体，要于推寻故言，得其经脉。不明音韵，不知一字数义所由生。”为探明中国语言变化的状况，章炳麟重点对中国古音演变过程进行研究。章炳麟在吸收前人研究成果的基础上，提出定古韵为二十三部的主张，超越前人的研究水平，为各韵部定下各韵的音值，并写作《二十三部音准》一文，试图解决用汉字说明古韵读音的问题。对于古音的声母，此前学者很少进行专门研究，章炳麟通过论证古代“娘”、“日”二声母归于“泥”，一改以前声母杂乱无章的状况，把古代声母明确定为二十个。同时，针对中国“方言处处不同”，而“俗儒鄙夫不知小学，咸谓方言有音而无正字，乃取同音之字用相摄代，亦有声韵小变，猝然莫知其何字”等情况，章炳麟把对古音的研究引入对方言的研究，专求各种方言的语根。通过对各地方言的广泛搜集和缜密比较研究，章炳麟对方言中“笔札常文所不能熟悉的难通之语”，依据它们的条贯，逐一疏解，总结出它们由古音变转而来的一般规则，即所谓“方言六例”：一、一字二音，莫知谁正；二、一语二字，声近相乱；三、就声为训，皮肤失根；四、余音重语，迷误语根；五、音训互异，凌杂难晓；六、总别不同，假借相贸。“明斯六例，经以音变，诸州国殊言诘诎者，虽未尽燎傥得模略，足以聪听知原。”在此基础上，章炳麟进一步提出以秦楚之声为正的统一全面文字读音的建议。章炳麟对古音韵的研究，在学术上有重要价值，这就是通过揭示汉语发展的规律，为中国近代民族语言的发展指出方向，奠定了此后语言文字音韵学的研究基础。
章炳麟被视为“国学大师”。他革命不忘学问，一生讲学，至老不休。他在语言上的贡献，可谓集一代之大成。他的文章，上规秦汉，下凌魏晋，被宋衡视为“天下第一”；他的诗不加修饰，弥见性真，即物言情，气韵深远，在史学上，他以为提介民族主义、发扬孔氏教育，皆当以历史为先务；在经学、子学及佛学上，他所得众多，深有会心……章炳麟赋性恢弘而有远略。他之论政论学，固然头头是道，但对于一些细微末节、自己之饮食起居，却又毫不经意。他读书破万卷，著述等身；但藏书不多，更不讲究版本。他收藏的一部普通石印本《十三经注疏》，因翻阅次数太多，翻成了“活页”。他的书法自成一家，书名不小，求书的人自然很多，人以得到其片纸只字为荣，视若撒璧，代袭珍藏；倒是他本人，总不满意自己的作品，常将作品当废纸扔。他卒前数日，虽喘甚不食，犹执卷临坛，勉为讲论，夫人止之，则谓：“饭可不食，书仍要讲。”他以巍巍德业、炳炳文章，而享有当代之大名。