В истории лингвистики известен прежде всего, как выдающийся специалист по фонетике и фонологии. Развил концепцию фонемы И.А. Бодуэна де Куртенэ и разработал «ленинградскую» фонологическую концепцию, сторонники которой (М.И. Матусевич, Л.Р. Зиндер и др.) совместно образовали Ленинградскую фонологическую школу. В области фонологии известен как один из создателей теории фонемы. Первым проанализировал понятие фонемы как словоразличительной и морфеморазличительной единицы. Именно благодаря Щербе западноевропейские лингвисты познакомились с понятием фонемы и усвоили фонологическую теорию. Хотя корни этой теории заключены в трудах Бодуэна, но только Щерба дал впервые ее последовательное изложение и ответ на кардинальный вопрос: по каким причинам разнообразные звуки в потоке речи соотносятся носителями языка с одной и той же фонемой и как происходит выделение фонем в языке? До Щербы на протяжении всей истории фонетических исследований разделение потока речи на звуки принимали, как нечто само собой разумеющееся, и полагали, что неодинаковые звуки объединяются в одну единицу просто по фонетическому сходству.
Итак, изложение Л.В. Щербы содержит основные положения фонологической теории: разграничение фонологического и фонетического подходов к описанию звуков языка, определение фонемы и ее функций, критерий членения звуковой цепочки на минимальные («кратчайшие») звуковые единицы, т.е. обоснование синтагматического членения (что до сих пор игнорируется большинством западных фонологов), обоснование принадлежности фонетически различных звуков к одной фонеме, т.е. критерий парадигматического отождествления фонемы. Щерба нашел собственно-лингвистические критерии для обоснования теории фонемы, в отличие от ее психологической трактовки у Бодуэна.
По мнению Щербы, один и тот же язык можно описать как с точки зрения говорящего (подбор языковых средств в зависимости от смысла, который нужно выразить), так и с точки зрения слушающего (разбор данных языковых средств с целью вычленения их смысла). Первое он предложил называть «активной», а второе — «пассивной» грамматиками я
Активная грамматика очень удобна для изучения языка, но на практике составление такой грамматики очень сложно, так как исторически языки, изучаемые в первую очередь их носителями, описываются с точки зрения пассивной грамматики.
Л.В. Щерба внёс значительный вклад в общую лингвистику, лексикологию, лексикографию и теорию письма. Выдвинул оригинальную концепцию языка и речи. В отличие от концепции Фердинанда де Соссюра, ввёл разделение не двух, а трёх сторон объекта лингвистики: речевой деятельности, языковой системы и языкового материала.
«Языковой материал» - как третий аспект языковых явлений - противопоставлен 1) речевой деятельности и 2) системе языка. Этим Л. В. Щерба снимает антиномию индивидуального и социального, разоблачает миф-идеал реальной и тем не менее метафизической сущности языка.
«Языковой материал» поэтому оказывается первым и важнейшим, непосредственно доступным объектом языкознания. В исследовании его возможен и необходим лингвистический эксперимент, позволяющий глубже проникнуть в понимание речевой деятельности человека, что представляет важное преимущество лингвистики перед другими гуманитарными науками. Новым было указание на эксперимент в области не только фонетики, но и грамматики, словаря, стилистики. «Языковой материал» - в литературных текстах и в записях разговорной речи, в словарных фондах - был постоянным объектом его исследований.
Отказавшись от психологического подхода к языку, ставил вопрос о речевой деятельности, которая позволяла говорящему производить ранее никогда им не слышанные высказывания. В связи с этим рассматривал вопрос об эксперименте в лингвистике.
