丁声树早年以训诂、音韵研究名世，遍考群经，精研《说文解字》。干部表“个人特长”栏，他填“初知汉语音韵训诂，略有方言调查经验”。《诗卷耳芣苢“采采”说》的材料源自他大学期间听黄节先生《毛诗》课时做的读诗札记；段玉裁的《说文解字注》，他在1933至1941年就通读6遍，并做了详细批注。正是得益于深厚的传统文化根基，丁声树才得以材料翔实、论证精密的论文震动学界，32岁就晋升专任研究员。在史语所工作和赴美访学期间，丁声树又接触了西方语言学研究方法。新中国成立后，50多岁的丁声树开始学俄语，还说“段玉裁生在今天也会学外文”。李方桂称赞他“在西方语言学和中国语文学方面是训练最好的人”。

丁声树在1942年7月写的读书笔记《有闻录》序中说：“谚云：有闻必录。盖不辨真伪是非，姑妄听之即姑妄录之也。此‘有闻录’即取此义为名。”丁声树博闻强识，熟悉古书。侯精一从北大毕业到语言所报到时，丁声树问他“名字谁取的”，随即背《尚书·大禹谟》“人心惟危，道心惟微”解“精一”二字。前四史他熟读成诵，晚年病榻上，别人提起《古文观止》，他能随口接下文。朱德熙说：“丁先生的学问真可以当得起博古通今四个字。他古书熟，对于传统的音韵、训诂之学有极深的造诣，同时对现代活方言有广博的知识和高超的调查分析能力。这两种训练集中在一个人身上是十分罕见的……他大概是主持大型词典编纂最理想的人选。”

丁声树常对青年人说，做学问不能急于求成，要踏踏实实坐下来练基本功。他在日记里写道：“吾之学在精不在多也。”这是他治学的底色。1935年《释否定词“弗”“不”》举先秦用例170多条，厘清了二字在语法功能上的细微区别；1936年《诗经“式”字说》在系统排比《诗经》中所有含“式”句子的基础上，认为“式”为劝令之词。这两篇的方法论意义，是把乾嘉考据的“读书得间”接上现代语言学的分布观念：不空谈系统，先从一个个词、一个个音的“用法”下手。丁声树著述虽不多，但每篇都能发前人所未发，立住他一辈子的格调：不写应景文，不凑热点，问题没研究透就不落笔。吕叔湘评他“悬格太高，要能够颠扑不破才肯拿出来”。

丁声树常引鲁迅“俯首甘为孺子牛”自勉，说“我要向老科学家学习，做人梯”。所里青年不懂音韵，他开“小学常识”班、音韵讲座，还掏钱存编辑室供大家买书；青年科研人员的文章被丁声树的红笔改花了，但刊出时不许署他的名字；工勤人员学四角号码，他周末教；读者来信请教，他回信开书目。

丁声树生活十分俭朴，反对特殊化，对自己的要求几乎达到苛刻的程度。上下班，他乘坐公共汽车时，尽量让别人先上，并经常帮助维持乘车秩序，多次受到公交车队的表扬。1975年5月，国家出版局在广州召开全国中外语文词典编写出版规划座谈会，丁声树作为著名专家应邀出席会议，自己硬是买了硬座票，两个昼夜多到达广州。抗美援朝捐款，丁声树不在所里捐而是去银行捐，他生怕张榜表扬，更怕给捐献少的人造成压力。邢台地震，他除了捐钱，还捐献了许多衣物，连家里床上的毛毯也抽走了。所里青年编辑结婚，他把从美国带回的硬木圆桌搬去；同事家庭经济出现困难，他塞钱说“以后宽裕再还”，待同事还钱时，他又把钱退回去，说“你去接济别人”。

丁声树把学问作为人格修养的一部分，由此奠定学术志向、毅力与操守。在1938年写的《诗卷耳芣苢“采采”说》一文末尾有这样一段附言：“去岁卢沟桥之变，岛夷肆虐，冯陵神州……不自揣量，亦欲放下纸笔，执干戈以卫社稷。遂举十年中藏读之书、积存之稿而尽弃之。人事因循，载离寒暑，未遂从戎之愿，空怀报国之心，辗转湘滇，仍碌碌于几案间，良足愧也。”1948年底，史语所决定迁往台湾，他坚持留在大陆迎接解放。丁声树1962年加入中国共产党，1983年中国社会科学院党委赞誉他为“从爱国主义走向共产主义的知识分子的优秀代表”，并给予“德高而不显，望重而不骄”的评价。

回望丁声树的学问人生，他始终立足国家建设与大众需求做学问，以“严谨、实证、博通”的治学精神，把学术写在社会最需要的地方。丁声树常说：“人民需要办的事，再难也要做好。国家交下来的事，要不遗余力地去办好。”他把传统“小学”的考据功夫，锻造成现代国家通用语言的建设图纸。他不是站在麦克风前推广普通话的人，但每一个说普通话的人，都在使用着他参与拟定的规范。