Грамматические категории он трактует как основные категории мышления. Значительный вклад А. А. Потебня внёс в разработку синтаксиса, в рамках которого формировались оригинальные представления о слове, грамматической форме, грамматической категории.

Историко-генетический принцип применяется им к анализу и осмыслению синтаксических явлений. Предложение предстаёт как пространство пересечения грамматических категорий. Его структура уподобляется структуре сформулированной в нём мысли. Процесс выявления эволюции типов предложения приравнивается к установлению исторической типологии мышления. А.А. Потебня говорит о росте предикативности по мере развития языка и эволюции сознания как свидетельстве усиления динамического, процессуального начала (отклик на эти идеи встречается в теориях эргативности у Н.Я. Марра, И.И. Мещанинова, Г. Шухардта). А.А. Потебня подчёркивает влияние языка на формирование мифологического сознания (на материале наложения христианства на русское язычество).

Ему принадлежит трактовка мифа как специфического слова. Выработанный им лингвистический подход прилагается к построениям в области поэтики и эстетики, символики фольклора и художественного творчества (позднее поэт-символист Вячеслав Иванов пытался представить А.А. Потебню первым теоретиком символизма).

Вся деятельность А.А. Потебни была с Харьковским университетом, где при его активном участии и под его влиянием складывалась Харьковская лингвистическая школа, лингвистические основания которой разрабатывались ещё до А.А. Потебни Измаилом Ивановичем Срезневским (1812—1880) и Петром Алексеевичем Лавровским (1827—1886).