早年的刘半农是个风度翩翩的江南才子，属于鸳鸯蝴蝶派，笔名也用的是缠缠绵绵的“伴侬”，后来遭鲁迅痛骂，改为“半农”。刘半农兴趣广泛，无所不能，写诗、翻译、搜集民谣、校点古籍、考古、谈音乐，还有摄影等，五花八门，样样精通。陈独秀到北大后，邀他任北大预科教授。刘氏初到北大时，结识了周作人、钱玄同等，成为至交。那时的他还没有摆脱十里洋场的少年油滑气和红袖添香可读书的心思，周作人和钱玄同便借龚自珍儿子龚孝拱的号“半伦”来讽刺他，将刘半农称为刘半伦。因为龚自珍死后，龚孝拱放浪形骸，以至不名一文只剩一妾，所以自认“五伦”中只有半“伦”了。在朋友的大骂下，刘半农的“才子佳人”思想才被骂掉，随即成为一个很打了几次大仗的新青年战士。

刘半农的学问，可分为两部分，一部分是杂学，另一部分是专业，即语音学。

杂学是他的爱好，多是自学得来。如他好写小品文、打油诗。写这类诗文，常署“双凤凰砖斋”或“桐花芝豆堂”。前者是因为他爱收藏秦砖汉瓦，所藏之砖又比他“砚兄”苦雨斋的周作人所藏之砖多一凤凰，故名。后者取义为4种植物均可出油，好作打油诗也。他不仅作打油诗，也写白话诗。1919年陈独秀被捕后，他就写了很有影响的《D—！》，（D是独秀二字拉丁化写法的第一个字母）。陈独秀出狱后也写了《答半农的诗》与之唱和。他也写字，但似乎不太有名。他喜欢照相，且最精于此道。据说在业余摄影家中，他的造诣第一，在这方面还出了本着作叫《半农谈影》，很是畅销。同那个时代其他人一样，他也好淘古书，最得意的宝贝是贯华堂原刻七十一回本《水浒传》，这是他跑在傅斯年前面以数百元高价买到的。他也谈文法，曾着有《应用文之教授》及《中国文法通论》，后者在中国语法史上得占一席之地。他还积极从事歌曲创作和歌谣征集工作。他作词的《学徒苦》、《教我如何不想他》等歌曲，语言明快，脍炙人口。

他的专业是语音学，在这方面是正途出身，而且有博士头衔。说起这事还有个典故。刘半农开始当教授并没有学历，正逢胡适之博士爱惜羽毛，常有意无意地摆英美绅士的派头，更忘了自己当初被人怀疑是假博士的耻辱，对连高中正式文凭都没有的刘半农冷嘲热讽。刘半农本是很要强的人，受到这个刺激，便决心发愤去挣一个博士头衔来，以出心头一口恶气。1920年，他终于得到北京政府教育部一公费留学名额，先去了英国伦敦大学大学院，1921年转入法国国立巴黎大学，兼在法兰西学院听课，专攻语音学。他经过6年的苦读，1925年获巴黎大学博士学位，被巴黎语言学会推为会员。同年夏，他又获法兰西研究院的伏内尔语言学奖，当年秋天载誉回国。由于他这个学位乃是国家授予的，与别国私立大学所授不同，故屡屡自称国家博士。本来北大文科中一些人对胡适以博士帽子压人就不满，很替刘半农鸣不平，现在刘半农回国，也给他们争了一口气。于是北大圈内人士对胡、刘二人称呼上就很有一点意思了。他们称胡适之为胡博士，叫刘半农为刘博士。《苦茶——周作人回想录》写道：“但是很有区别的，刘的博士是被动的，多半含有同情和怜悯的性质。胡的博士却是能动的，纯粹是出于嘲讽的了。”