ספרי "אליס" נחשבים לספרים אמביוולנטיים ורב-רובדיים, הפונים במוצהר לילדים ולמבוגרים כאחד. יש בהם רבדים שילדים מתקשים להבין, ומבוגרים (בהם מדענים, מתמטיקאים, לוגיקנים, פילוסופים, בלשנים, ופסיכולוגים) מוצאים בהם עניין רב. דגם מעין זה - של ספר ילדים הפונה גם למבוגרים - לא היה קיים בתקופתו של קרול, אולם מאז היה למודל מקובל בספרות הפנטזיה.
מצד שני, אמביוולנטיות זו מעלה את התהייה, האם הספר בכלל מתאים לילדים. אותה ביקורת מתקופתו של קרול, שבה נכתב כי "לדעתנו כל ילד אמיתי יהיה יותר מבולבל מאשר מוקסם מן הסיפור הנוקשה והסבוך מדי הזה", שיקפה דעות עתידיות של מספר חוקרי ספרות ופסיכולוגים של הילד.
קרול ייעד ללא ספק את הספר לילדים, והאמין שייהנו ממנו: "המחשבה על הבתים האנגליים הרבים שבהם, על יד האח, חייכו פנים מאושרות ובירכו את אליס בבואה; המחשבות על הילדים האנגלים הרבים שלהם הביאה (אני בטוח) שעה של הנאה תמימה - המחשבה הזאת היא אחת המחשבות המלהיבות והנעימות ביותר בחיי". עם זאת, קרול כתב את "אליס של חדר הילדים" עבור ילדים בגילאי 5 ומטה, כך שכנראה סבר שהסיפור המלא אינו מתאים לגיל הרך.
רוג'ר לנסלין גרין, מהחוקרים הבולטים של ספרי "אליס", ציין שהספר זכה במקום הראשון בסקר קריאה שנערך ב-1898, כשהוא עובר קלאסיקות אחרות של ספרות הילדים, כגון "רובינזון קרוזו" ו"ספר הג'ונגל". הוא טוען שהישג זה נובע מכך שבתקופה זו הייתה מקובלת הקְרָאה בקול רם לילדים, מה שהוסיף רבות לחנו של הספר. עוד הוא מוסיף, שילדים אוהבים את ספרי אליס בין הגילאים 4 ל-8, וחוזרים אליהם שוב לאחר גיל 18, כשהם מגלים בו קסם מחודש.
ב-1989 ערך החוקר אדיר כהן ניסוי בנושא. הוא בדק ב-18 ספריות בישראל (עשר מתוכן של בתי ספר) את הביקוש לספרי אליס. התברר לו שרבים מבין המעטים ששאלו את הספר בגרסתו המלאה לא היו מרוצים ממנו. במשאל שערך לאחר מכן בקרב ילדים בכיתות ב'-ו' לא נרשמה התלהבות רבה ממנו.
היו שסברו כי הנאתם המועטה של ילדים מהספר נובעת בעיקר מריחוקם מהתרבות האנגלית, שבתוכה הוא מתרחש. המשורר ויסטן יו אודן אמר שמכל ספרי הילדים הקלאסיים, אליס היא הרחוקה ביותר מן הילד האמריקאי, שרגיל לספרים על גיבורים אקטיביים יותר ומנומסים פחות שמשתחררים מדרך החשיבה המקובלת. אליס, לעומתם, דווקא מנסה לשמור על חשיבה המתאימה לחיי היום יום בעולם שכולו שיגעון ואי-סדר. אדיר כהן סבור שהדבר נכון גם לתרבות הישראלית, ואכן, משיחותיו עם קוראים צעירים התברר שכמה מהם התמרמרו על הפסיביות של אליס. בעיה נוספת שנתקל בה הקורא הישראלי הצעיר היא התרגומים, שמתקשים להעביר את משחקי המילים והניואנסים של שפת המקור, וכן אי הכרת המקורות לדמויות ולפרודיות.
גם פסיכולוגים מצאו בעייתיות בהצגת הספר לילדים. הפסיכואנליטיקאי פול שילדר הביע דעה כזו במאמר על המשמעות הרגשית של הספר: "קרול נראה למחבר מאמר זה כסופר הרסני במיוחד... האם ספרות מעין זו לא תגביר גישות הרסניות בילדים מעל למידה הרצויה?... יש חשש כי בלא עזרתו של מבוגר יישאר הילד מבולבל ולא ימצא לבדו את הדרך בחזרה אל עולם שבו יוכל להעריך יחסי אהבה, מרחב, זמן, ומילים". חוקר חשוב של ספרי אליס, דונלד רקין, מביע דעה דומה, וטוען שיש בספר חלקים שנראים למבוגר משעשעים אך לילדים הם מאיימים ומפחידים.
גישות אלו עוררו התנגדות רבה, המתבססת על כך שילדים רבים קראו את הספר ונהנו ממנו, ועל רובם לא הותיר כנראה רושם טראומטי. מבקר הספרות ג'וזף קראץ' כתב בתגובה לשילדר: "אני אישית לא שמעתי מעולם על ילד שהודה כי הספר הפחיד אותו באורח מסוכן, ואף לא על מבוגר שייחס את הידרדרותו לטראומה שגרם לו הספר בילדותו".
פרודיה, הומור ואיגיון.
הפורמליסט הרוסי יורי טיניאנוב טען כי הפרודיה אופיינית לזמנים שבהם הספרות משתנה, ודרכה הסופר לועג לדגם שעדיין קיים אך הולך ומאבד את ההגמוניה שלו. ואכן, ספרי "אליס" הופיעו בתקופה של שינוי בדגמים של ספרות הילדים האנגלית (ממוסר השכל לשעשוע, ראו לעיל), ובהתאם שברו מוסכמות ספרותיות מקובלות והביאו את הנורמות של התקופה לכדי הקצנה אבסורדית.
מרכיבים של אירוניה ופרודיה בספרות הפנטזיה לילדים היו קיימים גם ב"סיפורי אמא אווזה", קובץ סיפורי עם רב השפעה של שארל פרו. בספר יש אמנם מוסר השכל שגרתי, אך גם אמביוולנטיות וסוף רע. סיפוריו של פרו תורגמו אמנם לאנגלית, אולם לא נודעה להם השפעה משמעותית בספרות הילדים המקומית.
תקופתו של קרול אופיינה בספרות ילדים ששמה לה למטרה עליונה להנחיל לקוראים את המהוגנות, הנימוס, הזהירות והמוסר שנדרשו מהם. גישתה של הדוכסית מלמדת על כך יותר מכל:
גישה דומה לזו של הדוכסית מופיעה בספרי ילדים רבים מאותה תקופה, למשל אצל צ'ארלס דיקנס בספר דומבי ובנו: "יש מסר בכל דבר, אם רק יודעים להפיק אותו" ("There's a moral in everything, if we would only avail ourselves of it", לעומת הדוכסית: “Everything’s got a moral, if only you can find it”). קרול מגחיך את הגישה לפיה "לכל דבר יש מסר" בכך שהמסקנות שהדוכסית מסיקה אינן קשורות כלל לאירועים. התנהגותה של הדוכסית נראית צבועה במיוחד, לאור האירוע הראשון בו תוארה בספר, בפרק השישי ("חזרת ופלפל"). בפרק זה הדוכסית התעללה בתינוקה, וטענה שהתעטשויותיו, שלמעשה נגרמו בשל אוויר גדוש בפלפל, הן מכוונות ונועדו להקניטה.
עוד דוגמה ללעג של קרול לספרות הדידקטית של תקופתו היא כשאליס נתקלת בבקבוק שעליו רשום "שתה אותי". קרול כותב על כך: "זה טוב ויפה להגיד 'שתה אותי', אבל אליס הנבונה לא התכוונה לעשות דבר שכזה בפזיזות. 'לא, קודם אבדוק', אמרה, 'אם מסומן עליו "רעל" או לא': כי היא קראה כמה סיפורים קטנים ונחמדים על ילדים שנשרפו או נטרפו בידי כל מיני חיות טרף, ועוד כל מיני דברים לא נעימים, והכול מפני שלא רצו לזכור את הכללים הפשוטים שלימדו אותם ידידים, כגון ששפוד אדום לוהט יגרום לך כווייה אם תחזיק בו זמן רב מדי; או שאם תחתוך את האצבע חתך עמוק מדי בסכין, ברוב המקרים היא תדמם; והיא לא שכחה לרגע, שאם שותים הרבה מבקבוק המסומן ב'רעל', קרוב לוודאי שיזיק לך, במוקדם או במאוחר". החוקרת זוהר שביט מציינת בקטע זה מספר מאפיינים הומוריסטיים: לשון המעטה, שמות תואר הנוגדים את הטקסט ("סיפורים קטנים נחמדים") ושילוב תודעתה של אליס בכתיבתו של המספר, המהווים יחדיו, בעיניה, פרודיה על טקסטים דידקטיים המיועדים להזהיר ילדים מפני סכנות. כדוגמה לטקסט כזה היא מביאה את הספר "משחקים מסוכנים" (1808) הכולל את הקטע "חשוב בטרם תטעם ותטעם בטרם תבלע. אני מכיר שני ילדים מסכנים ששילמו בחייהם, בגלל סירוב להישמע לכלל הפשוט הזה...".
בספר בולטים גם אלמנטים של איגיון (Nonsense), הן בשמות הדמויות (המבוססים על המחשה הומוריסטית של ניבים ידועים), והן בכמה מהשירים. בכך המשיך קרול את המסורת של אדוארד ליר, שחיבר חמשירים הומוריסטיים ושירים לילדים ולמבוגרים. עם זאת, קרול השתמש יותר ב"אנטי היגיון" (או היגיון הפוך) מאשר ב"חוסר היגיון" הקליל האופייני לליר. יתר על כן, ליר התמקד במצלול וביסס קישורים אסוציאטיביים על צלילן של מילים, ואילו קרול התמקד במשמעות (שימוש במשמעות המילולית של ניבים ובמילים בעלות מספר משמעויות).
השירים.
כמעט כל שיריו של קרול בספר מבוססים על שירי ילדים שהיו מוכרים בזמנו. ברבים מהמקרים קרול נטל שיר דידקטי ומוסרני והפך אותו לשיר איגיון קליל ואבסורדי, בצורה הלועגת לשיר המקורי.
להלן רשימת השירים בספר, לפי סדר הופעתם:
להלן שני בתים ראשונים, המדגימים את הקשרים וההבדלים בין השירים במקור לגרסתו של קרול (בתרגומה של רנה ליטוין):
הדמיון בין השירים רב יותר במקור האנגלי.
סוגיות הנידונות בספר.
מתמטיקה ולוגיקה.
מלבד היותו סופר, קרול היה גם מתמטיקאי, לוגיקאי וחידונאי. הוא ידע לתעל את הידע שלו בתחומים אלו ליצירתיות סיפורית, כמו בדיאלוג הבדיוני "מה אמר הצב לאכילס", שמבוסס על גיבורי אחד מן הפרדוקסים של זנון ובו מועלית בעיה לכאורה ביסודות הלוגיקה. הוא אמנם ניסה ליצור הפרדה מוחלטת בין לואיס קרול הסופר לבין צ'ארלס לוטווידג' דודג'סון המורה והמתמטיקאי (הוא לא השיב למכתבים שמוענו ל"לואיס קרול"), אך גם ב"אליס" יש כמה רמזים ללוגיקה ולמתמטיקה.
הרמז המובהק ביותר בספר לאריתמטיקה הוא שכשאליס ניסתה לבחון את זיכרונה, כדי לוודא שלא הפכה לילדה אחרת - אחד המבחנים שעשתה לעצמה היה במתמטיקה. על פי מבחן זה "ארבע כפול חמש הם שתים עשרה, וארבע כפול שש הם שלוש עשרה, וארבע כפול שבע הם... אלוהים! בקצב כזה לעולם לא אצליח להגיע עד עשרים." מדוע אליס לא תצליח להגיע עד עשרים? לשאלה זו יש שתי תשובות מקובלות:
ב"אליס" ניתן למצוא גם התייחסויות רבות לשאלות בהן עוסקת הלוגיקה. מסיבת התה, למשל, רוויה בהתייחסויות כאלו. מקרה אחד הוא כשהארנביב מציע לאליס יין, אף על פי שעל השולחן יש רק תה (והוא מודה בכך); ניתן לפרש זאת כהתייחסות למוסכמה הלוגית לפיה כל טענה לגבי דבר לא קיים נכונה באופן ריק. הבדל נוסף בין הגישה הלוגית מתמטית והגישה המעשית מופיע כשהארנביב אומר לאליס "קחי קצת יותר תה", ואליס עונה שהיא עוד לא לקחה כלום ולכן היא לא יכולה לקחת יותר. הכובען מתקן אותה: "את רוצה להגיד שאת לא יכולה לקחת פחות, קל מאוד לקחת יותר מלא כלום". זה נכון, אך במקרים כאלו לא נהוג להשתמש במילה "עוד".