홈스는 바이올린 연주에 능하다. 이 점을 생각하면 『주홍색 연구』에서 했던 다윈과 음악 이야기는 상당히 흥미롭다. 다윈이 1871년에 내놓은 『인간의 유래(The Descent of Man)』는 탐정 업무와 별 관련이 없는 책이다. 그러나, 홈스가 알고 있었다는 사실로 보아 과학 연구의 최신 동향에 관심이 있다는 뜻으로 해석할 수 있다.
--- 「제1장 과학의 시대 홈스와 다윈」 중에서

코난 도일이 자신의 성격을 홈스에게 매끄럽게 투영한 덕분에 홈스는 다른 소설의 탐정과 차별화되었고, 영원히 기억에 남을 인물이 되었다. 코난 도일은 의사 교육을 받은 덕분에 셜록 홈스 이야기를 쓰는 동안 편안하게 생활할 수 있었고 셜록 홈스 역시 완전하지는 않지만 과학 교육을 받았기에 세계 최초이자 유일한 자문 탐정으로 자리 잡을 수 있었다.
--- 「제2장 최초의 과학 탐정 아서 코난 도일과 과학」 중에서

직감과 분석적 추리라는 예측하기 어려운 조합은 셜록 홈스라는 인물을 인간미 있고 매력 넘치며 잊기 힘들게 하는 요소다. 또한, 시인의 사고방식을 가진 과학자이기도 하다. 사람이 다 그렇듯, 셜록 홈스 역시 다양한 모습이 있다.
--- 「제3장 셜록 홈스의 법과학 홈스와 직관 그리고 상상」 중에서

현장에서 찾은 피 묻은 엄지손가락 지문은 용의자를 체포한 다음에 생겼다는 사실을 알고 있었기 때문이다. 웃음을 참으며 ‘비슷한 말’을 들었다고 언급하는 대목은 이미 홈스가 지문의 중요성을 잘 알고 있다는 사실을 암시한다.
--- 「제4장 지문과 광학 지문」 중에서

암호학은 부호와 암호를 사용하는 학문이다. 부호는 낱말이 특정 단어나 숫자 따위에 대응하는 반면, 암호는 문자 단위로 치환한다는 점에서 차이가 있다. 홈스가 암호 메시지를 해결한 사건은 총 네 건이며 모두 대단히 어렵지는 않다.
--- 「제5장 통신 수단 암호학」 중에서

홈스는 브로엄의 이동 속도(약 시속 16킬로미터)를 알고 있었던 덕분에 『실종된 스리쿼터백』에서 레슬리 암스트롱(Leslie Armstrong) 박사가 다녀온 장소의 위치를 추리할 수 있었다.
--- 「제6장 이동 수단 마차(챕, 카트, 옴니버스)」 중에서

홈스가 커원의 옷을 살폈을 때 근거리에서 총에 맞았다면 남아야 마땅할 화약 잔여물이 전혀 없었다. 따라서, 홈스는 커닝엄이 거짓말을 하고 있다는 결론을 내렸다. 이후, 커닝엄의 진술과 반대되는 증거를 더 찾으면서 결국 진짜 범인(들)을 체포한다.
--- 「제7장 무기 홈스와 법과학적 탄도학」 중에서

따라서 홈스가 개뿐만 아니라 다양한 동물에 관한 지식이 해박하다는 사실도 크게 놀랍지 않다. 『사자 갈기』에서 홈스는 자신이 ‘독특한 분야의 지식이 풍부한 편이다’라고 언급했다. 대신 머릿속이 ‘완전히 어질러진 방’과 같아서 ‘어디에 무엇이 있는지 정확히 모를 뿐’이며 머릿속 어딘가에서 ‘무엇인지는 몰라도 중요한 단서’가 희미하게 느껴진다고 말했다. 한 마디 덧붙이자면, 굉장히 정확한 표현이었다.
--- 「제8장 동물 다른 동물」 중에서

홈스의 복잡하고 특이한 성격을 설명하려는 현대 논평가 일부는 양극성 장애 가능성을 제시한다. 반면, 전형적인 자폐증이라고 생각하는 사람도 있는데, 특정 분야에 대한 높은 성취가 특징인 아스퍼거 증후군을 의심한다. 드물기는 해도, 양극성 장애와 아스퍼거 증후군의 공통 증상도 가끔 볼 수 있다. 사례를 살펴보자.
--- 「제9장 의학, 건강, 독 정신 건강」 중에서

홈스의 집착에 가까울 정도로 화학에 관심이 많다. 우리가 홈스를 처음 만났을 때, 홈스는 혈흔을 찾는 방법을 연구하고 있었다.