把计算机技术运用于语言的历史比较与历史层次分析，并取得了一系列成果。作为一名学者，潘悟云教授渊博的知识和开放性的研究使潘悟云在音韵领域处于国际领先地位。潘悟云多次应加州大学伯克莱分校、加州大学圣地亚哥分校、威斯康辛大学、奥斯陆大学、香港城市大学、香港中文大学等学校的邀请前去讲学、研究和作学术访问。潘悟云的《汉语历史音韵学》出版后，在国内外引起了很大反响，被誉为“中国音韵学研究的主流之作”，欧洲汉学的跨国课题《新编汉文典》决定采用该书的上古音体系，并邀请潘教授于2012年4月在查理士大学就这个体系作了为期