為學
聞一多六歲入私塾，少年老成，整日讀書。其兄聞展民回憶：“汝初就外傅，群季爭嬉戲，汝獨哦哦不休。”每逢新年，門外來了龍燈或花轎，別的孩子都跑出去看熱鬧，隻有他安坐書房，不為所動。晚上，聞常隨父讀《漢書》。一次，他以白天先生授課所講的事例與漢書中所述進行類比，父親聽罷極為高興，從此每晚必給他講書中的名人名言。
1912年夏，14歲的聞一多（當時其名為聞亦多）報考清華學校，初試的作文題目為《多聞闕疑》，正好應了聞的名字。他讀過許多梁啟超的文章，學著寫了一篇，很得主考官賞識，但因其他學科成績一般，隻被錄為備取第一名。去北京複試的路上，他臨時背熟了一些應用的英文成語，結果以第一名的成績被清華錄取。
聞一多在清華讀書十載，每年暑假回家，總是閉門讀書，廢寢忘食。每每家中有賓客至，他總是趿拉著鞋東躲西藏，嘴裏嘟囔：“怎麼又來打攪人看書了！”因普通書桌不夠寬大，他就用裁縫做衣服的案板做書桌，上麵堆滿書籍和稿紙。聞一多的書房名為“二月廬”。盛夏時節，酷熱難當，書房如同蒸籠，聞汗如雨注，“二月廬”成了“二月爐”，但他仍看書不止。
某日傍晚，一條蜈蚣爬到正在讀書的聞一多腳上，家人見了忙驚呼，聞卻一臉茫然，家人隻好幫他把蜈蚣趕走，聞反而怪家人驚擾他讀書。於是，家裏人都叫他“書癡”，責備他“不事俗務”，他卻說自己“呂端大事不糊塗”。
1928年夏，聞一多到武漢大學任教。自此，他從詩人轉變為學者，開始致力於中國古代文學研究。他從唐詩開始，繼而上溯，由漢魏六朝詩到《楚辭》、《詩經》，由《莊子》而《周易》，由古代神話而史前文學，同時對古文字學、音韻學、民俗學也下了驚人的功夫。其涉獵之廣、研究之深、成果之豐，連郭沫若都驚歎“不僅前無古人，恐怕還要後無來者”。
到清華任教後，聞一多更加專心治學，碩果累累。有時，他“忽有所悟”，便“自喜發千古以來未發之覆”，恨不得馬上與人“相與拍案叫絕”。
聞一多曾想編一部《毛詩字典》，他準備讓每個學生在《詩經》中選一個字，然後把各篇中有這個字的句子全部集中起來，按照句法結構分成幾類，再從聲和形兩個方麵來求義，並注意古代虛詞的用法和含義。但盧溝橋事變致使這個計劃流產。
世人多認為《詩經·邶風·新台》中“燕婉之求，籧篨不殄。魚網之設，鴻則離之。燕婉之求，得此戚施。”的“鴻”為“鴻鵠”的“鴻”。聞一多考證後認為，此處的“鴻”應為“蛤蟆”之意，這樣全詩的意思才能解釋得通。
據聞一多考證，“風牛馬不相及”的“風”為交配之意。他認為，《詩經》中的風詩為愛情詩，“風”古義從蟲，“蟲”即《書經·仲虺之誥》中的“虺”，即蛇。《論衡》和《新序》中記載孫叔敖見到兩頭蛇，實際是看到兩蛇在交尾，即“虺”的原義。故“風牛馬不相及”是說馬和牛不同類，不能“風”，即不能交配。後世的風流、風韻、風月、風騷等詞，均與異性相慕之情有關。
學者都認為《詩經》是“哀而不怨，樂而不淫”，但聞一多逐條考證，認為《詩經》中不但有傷雅之作，有些簡直就是淫詩。如《陳風·衡門》中“泌之洋洋，可以樂饑”句中的“饑”是指男女交合之意；《陳風·株林》中的“朝食於株”的“食”也是指交合。聞一多還舉《漢書》、《楚辭》等古籍與之相互參證。一些自命經學家的衛道先生憤然說：“聞一多講《詩經》是《水滸傳》的講法，江湖派！”
聞一多在《詩與歌》一文中說，原始人最初因情感激蕩而發出“啊”、“哦”、“唉”、“嗚呼”、“噫嘻”等聲音，這些聲音是“歌”的起源，作用在於抒情；而“詩”最初是用於訓誌，“誌”有三個含義：記憶、記錄和懷念，這也是詩發展過程中的三個重要階段，詩的本質為記事。他認為，《詩經》三百篇有兩個源頭，歌和詩，當時所謂詩本質上乃是史。
聞一多曾對龍進行考據，認為龍是遠古各個部落圖騰的合體。根據聞的考證，古代幾個主要的華夏和夷狄民族，都崇拜龍圖騰，從而證明了中華各民族的同源性。
夫人高真回憶，聞一多有時半夜裏睡著覺，忽然一下子坐起來，夫人忙問：“幹什麼？”他說：“我想起來了！我想起來那個字應該怎麼考證了。”