徐特立酷爱读书，认为读书可以“明人生之理，明社会之理”。但他读书从不贪多，“贪多嚼不烂，不如不读。”在湖南一师执教时他发现有学生贪多求快，便告诉大家：“读书不怕少，怕的是囫囵吞枣。”然后向同学们传授自己的读书经验：“不动笔墨不读书，读书时要标记书中要点，在书眉上写下自己的意见和感想，并摘抄自己认为精彩的句子。这样的读书，读一句算一句，读一本算一本。哪怕一天学一点，只要不间断，就能得到知识。”毛泽东当时是他的学生，深得老师的读书之道，写下了大量的读书笔记，著名的《毛泽东读二十四史》即是其中之一。

1919年，五四运动爆发，为寻求教育救国之道，42岁的徐特立在“英文只会拼音、法文一字不识”的情况下前往法国留学。彼时他在湖南教育界已是颇有声望的“大先生”，有名望有地位，许多人对他的出国不理解：“这么大年纪了，何苦要跑到外国去当学徒？”他笑答：“年纪大了就不用求学了吗？年纪大的人往往在社会上有些权柄，倘若都不求学，不增进新的知识，社会怎么进步？”对方奇怪：“你不是已经很有学问了吗？”他摇头：“现有的知识还不够用。我今年42岁，一晃就到60岁，如果60岁还同42岁一样的学识，这18年不就等于白过了吗？到那时再懊悔，就迟了。”

在法国，他一边工作一边自学法语，身边人都是他的老师，有些是自己的学生甚至是学生的学生。放下辈份和资历，低头向晚辈学习，不怕难为情？徐特立则不以为然：“到了法国，法文一字不识，还要自视清高，端着架子，怕失了旧资格，不是更可笑吗？”同伴们担心他年纪大，记忆力差，他却信心十足：“我一天学一个字，一年也能学到360多个字，等到50岁，岂不就可以通晓法文了？”就这样学了一年多，他闯过了法文关，进入巴黎大学进修。

青年时代的徐特立读过许多古书，后来又读了大量自然和社会类书籍。对于阅读他做了一个形象的比喻：“把古今结合，中外结合，变为我的；吃牛肉也好，吃羊肉也好，吃下去，变成我的肉。”在他看来，只有博览群书，才能培养鉴别能力，看问题也才能更全面。

身为大先生，学识丰富的徐特立却从不自以为是，时时谦逊待人。1927年他回乡省亲，正值湖南农民运运和扫盲运动兴起，家乡农会也办了夜校，农友们请这位“城里来的大先生”讲讲课，他婉拒了，说自己是农民的学生，是来听课和学习的。他在乡下住了一个星期，每天早出晚归，走访各地农会，学习农会经验，思想震动极大，对革命有了更深的理解。

1937年徐特立随长征爬雪山过草地，即使身处艰苦的环境，也不忘教身边人读书识字。1941年他担任延安自然科学院（北京理工大学前身）院长时已经60多岁了，依旧孜孜不倦。白天教学任务忙，他就晚上读，并利用走路和天亮前这段时间回顾书中知识。他告诉同学们“人是逼出来的，时间是挤出来的。”还用一个小故事举例：从前个有傻子，人人都说他傻，什么事都不让他干，结果他真的什么也不会干了。有一次，他父亲拿了一根棍子，将他双手绑在棍上成“一”字形，看他怎样出去，起初他怎么也走不出去，后来被父亲打痛了，发现侧着身子就能出去。可见遇到困难，傻子也会想办法。

徐特立爱读书，却不读“死书”，而是主张“学以致用”。在延安自然科学院任教时，他就提出“把课堂放在田间地头，放在生产一线。”延安是当时中国经济最落后地区之一，加之国民党的经济封锁，物质极度匮乏。他便将教学、教研与生产相结合，因地制宜，带领同学们考察地矿、研究植物、制造玻璃、制造日晷、制造棉麻等，为边区研发、改良、生产了大批急需的军用物资和生活物资。

作为教育家，徐特立提倡“培养敢于发挥个性、有主张、有试验、有创造、有行动的青年”，鼓励年轻人“实践创新”。在他的带领下，延安自然科学院的同学们开展大规模的科学普查和科学实验，为南泥湾和延安地区煤矿开发做规划，提出根治蛤谷虫治理方案，制定新式打盐法。生物系的师生则成立了农艺小组和“青年集休农场”，在参加农业劳动的同时，进行农业实试验，收获了大批南瓜、西红柿、洋芋等农产品，昔日南泥湾变成了塞北好江南。

早年徐特立为了读书曾步行八十里到长沙求师，先生告诉他：“读书贵有师，尤贵有书，书即师耳。”这句话他受用终生，且一生“以书为师”。