Холмс, исследуя известное явление, анализирует массу предшествующих ему явлений и, если хотя одно из них, даже самое незначительное, самое, по-видимому, невероятное не уничтожает данного явления, когда все другие ингредиенты отброшены, то это одно, хотя бы и невероятное явление, считается причиною исследуемого. Всякое сложное явление, где сосуществуют несколько причин, он упрощает, выделяя из этого явления все то, что могло получиться от уже ранее известных ему причин; после этого уже исследует получившийся неизвестный остаток. Шерлок Холмс нигде и никогда не разбрасывается, никогда и ни под каким видом не оставляет нерасчлененным данное обстоятельство, в разнообразии старается видеть единообразие.
Вооруженный богатством наблюдавшихся и тщательно изученных фактов и умеющий быстро и точно разбираться в причинной зависимости их, Холмс в состоянии проявить богатство и разнообразие анализа. Он быстро и точно идет от общего к частностям. Зная только результаты известного ряда явлений, он путем анализа этого результата в состоянии представить себе последовательную смену явлений, приведших к исследуемому результату. Холмс, прошедший стадию синтеза явлений, является блестящим представителем анализа.
Читая увлекательные рассказы Конан-Дойля, нельзя не остановить внимания на том, как обрисована тщательность работы Холмса. Он — не ремесленник, он — одушевленный любовью, вдохновенным влечением творец в своей области. К своему делу он основательно научно подготовлен. В своей области он ученый экспериментатор. От каждого его шага веет глубокой опытностью в наблюдении и хорошо подобранными прикладными познаниями. Любитель в своей профессии, он отнюдь не дилетант, а глубокий ученый. Прекрасно владеет химией, изучает свойства разных сортов табака, изыскивает вернейшие реакции на кровь, работает для судебной химии, изучает яды; занимается психологией. Занимается изучением вопроса о влиянии окружающей обстановки и профессии на внешность человека настолько успешно, что внешний вид данного субъекта дает ему возможность почти безошибочно судить о профессии и привычках и некоторых чертах характера его. Для целей своей специальности он тщательно изучает характер следов, оставляемых разнообразной обувью. По величине следов, ширине шага Холмс имеет возможность судить приблизительно о возрасте и силе владельца шагов. В этом отношении очень демонстративен рассказ «Дом № 3 по Брикстонской улице»
