趙元任被稱為"中國語言學之父"， 著名詩句“江山代有才人出， 各領風騷數百年” 作者趙翼是趙元任的六世祖， 而中國著名語言學家王力、朱德熙、呂叔湘等都是他的學生。
趙元任會33種方言， 他從小就顯露出語言天才， 各種方言一學就會， 幼年時就學會了北京話、保定話， 5歲時又學會了用常州方言和常熟話、福州話， 15歲時又學會了地道的南京話， 有一次吃飯時， 趙元任居然能用8種方言與同桌恰好來自四面八方的客人交談， 令人嘖嘖稱奇， 他就學期間， 英語、德語都學得很好， 深得外籍教師的喜愛， 趙元任還做過為英國哲學家羅素來華巡迴講演的翻譯， 在途中就學會了長沙話。
1910年趙元任考取清華赴美留學第2批留學生， 在錄取的72名官費生中， 他總分名列第二， 而同期的胡適先生才名列55名。 1920年回國任教于清華， 和當時學術界“泰山北斗”梁啟超、陳寅恪、王國維等大師級人物並稱“清華四導師”，
趙元任還精通多國語言， 憑藉其深厚的語言學功底， 到了世界任何地方， 當地人都認他做"老鄉"。 前述的為羅素當翻譯時用臨時學會的長沙話翻譯， 講演結束後， 竟有人跑來和他攀老鄉。 二戰後他到法國參加會議， 在巴黎車站， 他對行李員講巴黎土語， 對方聽了， 以為他是土生土長的巴黎人， 於是感歎:"你回來了啊， 現在可不如從前了， 巴黎窮了。 "後來， 他到德國柏林， 用帶柏林口音的德語和當地人聊天， 鄰居一位老人對他說:"上帝保佑， 你躲過了這場災難， 平平安安地回來了。 "
趙元任在美幾十年， “趙先生永遠不會錯”， 這是美國語言學界對他的崇高評語。 趙元任教授曾回國訪問和探親， 期間曾用各種方言和友人、學生進行交談。 著名相聲藝術大師侯寶林見到趙老時， 兩人興致勃勃地用方言對話， 逗得大家捧腹大笑。