Шахматову принадлежит немало научных открытий в области истории и диалектологии русского и других славянских языков. В своих работах "Исследование в области русской фонетики" (1894), "К истории звуков русского языка" (1898), "Очерк древнейшего периода истории русского языка" (1915) он решал задачу реконструкции древнейших славянской и русской языковых систем, изучал их фонетические особенности. Сделанные ученым открытия были включены в университетский курс истории русского языка, который Шахматов читал в Петербургском университете в 1910-1911 гг. Он поставил изучение истории языка в широкий культурно-исторический контекст, впервые использовал данные диалектологии при изучении древних письменных памятников с целью воссоздания особенностей живой древнерусской речи.
