Значительным взносом в языковедческую науку стал труд О.Потебни «Из записок из русской грамматики» (в 1874 г.), которая была его докторской диссертацией. В ней дано поривняльно-историчне исследование грамматического строя и всей системы восточнославянских языков в их связках с другими языками. Этот труд основывался на больших данных украинского языка, а язык вообще рассматривался в связи с историей народа, в тесном единении с развитием человеческой мысли.
С 1875 года О.О.Потебня становится профессором кафедры русского языка и литературы, где и работает до конца своей жизни. Грамматическую систему О.Потебни позже творчески использовали ведущие отечественные ученые Д.Овсянико-куликовский, В.Ягич, О.Шахматов но др.
Большое внимание уделял ученый изучению психологии словесно художественной творчеству — «Из лекций по теории словесности», «Из записок из теории словесности». О.Потебню по праву считают творцом лингвистической поэтики.
Значительный взнос О.Потебня сделал в развитие науки о народном поэтическом творчестве и этнографии.
В условиях жестокого притеснения царизмом наименьших проявлений всего национального О.Потебня постоянно возвращался к истории украинского языка и литературы, к истокам устного народного творчества. Он теоретически обосновал неотъемлемое право каждого народа развивать и реализовывать свое духовное достояние с помощью родного языка, поскольку «нет языки и нариччя, какие бы не были способны стать орудиями неограниченно разнообразной и глубокой мысли».
Умер О.О.Потебня 29 октября 1891 года, похороненный в Харькове. Имя О.Потебни носит Институт языкознания АН Украины.
Начало деятельности Александра Потебни приходится на 60-ые годы XIX века — на время, когда происходила активизация социальных движений как сопротивление реакционным проявлениям самодержавия. На общей волне подъема общественного самосознания формировалась направленность мировоззрения ученого, его позиция гуманиста и демократа.
В это же время в Украине все сильнее начинает чувствоваться влияние западных идей, в частности представителей немецкого идеализма Канта, Фихте, Шеллинга. Доступными становятся работы В.Гумбольдта, которые имели решающее значение для формирования научных взглядов Александра Афанасьевича Потебни. Он изучает романтичную систему В.Гумбольдта, ассоциативную психологию И.Гербарта, Г.Лотце, психологическое языкознание Г.Штейнталя, объединяет их, и это позволиловыступить ему основателем нового направления в языковедческой науке.