पहली ही कहानी "अ स्टडी इन स्कारलेट" में, होम्स की पृष्ठभूमि के बारे में कुछ दिया गया है। 1881 के पूर्वार्ध में, उसे रसायन विज्ञान के एक स्वतंत्र छात्र के रूप में पेश किया गया है जिसकी कई विविध जिज्ञासु रुचियां हैं, जिसमें से लगभग सभी एकनिष्ठ होकर उसे अपराधों को सुलझाने में बेहतर बनाने के रूप में प्रकट हुईं. एक शुरूआती कहानी, "द एडवेंचर ऑफ़ द "ग्लोरिया स्कॉट"", इसके लिए अधिक पृष्ठभूमि प्रस्तुत करती है कि होम्स को जासूस बनने के लिए किसने प्रभावित किया: कॉलेज के एक दोस्त के पिता ने उसके अनुमिति कौशल की भूरी-भूरी प्रशंसा की.होम्स वैज्ञानिक तरीके का कड़ाई से पालन करता है और तर्कों और प्रेक्षण और अनुमिति की शक्ति पर ज़ोर देता है।
"अ स्टडी इन स्कारलेट" में, होम्स का दावा है वह नहीं जानता कि पृथ्वी सूर्य के चारों ओर घूमती है, चूंकि इस तरह की जानकारी उसके काम के लिए अप्रासंगिक है। प्रत्यक्ष रूप से वाटसन से यह तथ्य सुनने के बाद, वह कहता है कि वह तुरंत उसे भूलने की कोशिश करेगा. वह कहता है कि उसका मानना है कि जानकारी को संग्रहित करने के लिए मस्तिष्क की एक सीमित क्षमता है और इसलिए निरर्थक बातें सीखने से उसकी उपयोगी चीजें सीखने की क्षमता केवल कम ही होगी.डॉ॰ वाटसन बाद में होम्स की क्षमता का आकलन इस प्रकार करता है:

यहां तक कि "अ स्टडी इन स्कारलेट" के अंत में, यह दिखाया गया है कि होम्स लैटिन जानता है और मूल रोमन सूक्तियों के अनुवाद की कोई जरूरत नहीं पड़ती, हालांकि जासूसी कार्य के लिए भाषा के ज्ञान की प्रत्यक्ष उपयोगिता संदेहपूर्ण है। बाद की कथाएं भी सूची का खंडन करती हैं। होम्स की राजनीति से संभावित अज्ञानता के बावजूद "अ स्कैंडल इन बोहेमिया" में वह तथाकथित "काउंट वॉन क्रम" की असली पहचान को तुरंत भांप जाता है। गैर-सनसनीखेज साहित्य के संबंध में, उसका भाषण बाइबल, शेक्सपियर, यहां तक कि गोएथे के सन्दर्भों से परिपूर्ण है।
इसके अलावा, द एडवेंचर ऑफ़ द ब्रूस- पार्टिंगटन प्लान्स में वाटसन सूचित करता है कि नवम्बर 1895 में, "होम्स खुद को एक विनिबन्ध में डुबा लेता है जो उसने पोलिफोनिक मोटेट्स ऑफ़ लासस से लिया था"- एक अत्यधिक गूढ़ क्षेत्र, जिसके लिए होम्स को अपनी स्मृति को जानकारी के एक विशाल भण्डार से, जिसका की अपराध की लड़ाई से कोई लेना-देना नहीं है, अव्यवस्थित करना होगा- इतना व्यापक ज्ञान कि उसके विनिबन्ध को इस विषय पर "अंतिम अल्फाज़" माना जाता है।बाद की कथाएं इस धारणा का खंडन करतीं हैं कि होम्स तब तक कुछ जानने का इच्छुक नहीं है जब तक कि वह उसके व्यवसाय के लिए अविलम्ब प्रासंगिक ना हो; "द वैली ऑफ़ फीअर" के दूसरे अध्याय में, होम्स तो बल्कि घोषणा कर देता है कि "सभी ज्ञान जासूस के लिए उपयोगी होता है" और द एडवेंचर ऑफ़ द लॉयंस मेन के अंत में वह अपने आप को "विचित्र धारणाशक्ति वाली स्मृति का एक सर्व-विषय पाठक" के रूप में परिभाषित करता है।"
होम्स एक सक्षम कूट विशेषज्ञ भी है। वह वाटसन को संबोधित करता है,"मैं कूट लेखन के सभी रूपों से काफी परिचित हूं और इस विषय पर एक तुच्छ विनिबन्ध का मैं खुद लेखक हूं, जिसमें मैं एक सौ साठ अलग सांकेतिक शब्दों का विश्लेषण कर रहा हूं." ऐसी ही एक योजना आवृत्ति विश्लेषण के प्रयोग से द एडवेंचर ऑफ़ द डांसिंग मेन में हल होती है।
भौतिक सबूत का होम्स का विश्लेषण वैज्ञानिक और सटीक, दोनों है। उसके तरीकों में शामिल है अव्यक्त प्रिंट का प्रयोग जैसे पैरों के निशान और खुर प्रिंट और साइकिल पटरियां, एक अपराध स्थल पर कार्रवाई की पहचान करने के लिए ("अ स्टडी इन स्कारलेट", "द एडवेंचर ऑफ़ सिल्वर ब्लेज़", "द एडवेंचर ऑफ़ द प्रायरी स्कूल", "द हाउंड ऑफ़ द बास्करविलेस" द बॉसकोम्बे वैली मिस्ट्री), अपराधियों को पहचानने के लिए तंबाकू की राख और सिगरेट के टुर्रों का प्रयोग ("द एडवेंचर ऑफ़ द रेसीडेंट पेशेंट" "द हाउंड ऑफ़ द बास्करविलेस"), एक धोखाधड़ी का पर्दाफाश करने के लिए टाइप पत्रों की तुलना ("अ केस ऑफ़ आइडेंटिटी"), दो हत्यारों को बेनकाब करने के लिए बारूद अवशेषों का प्रयोग ("द एडवेंचर ऑफ़ द रेगेट स्क्वायर)", दो अपराध स्थलों से प्राप्त गोली की तुलना ("द एडवेंचर ऑफ़ द एम्प्टी हाउस") और यहां तक कि उंगलियों के निशान का शुरुआती प्रयोग ("द नॉरवुड बिल्डर"). अ स्कैंडल इन बोहेमिया में होम्स ने मनोविज्ञान के ज्ञान का भी प्रदर्शन किया है, जहां उसने इरेनी एडलर को तस्वीर छिपाने के सम्बन्ध में धोखा देने के लिए फुसलाया, जो इस "आधार" पर टिका था कि आग लगने की स्थिति में एक अविवाहित महिला अपनी सबसे कीमती चीज़ चाहेगी जबकि एक शादीशुदा औरत अपने बच्चे की तरफ झपटेगी.पहली कहानी, "अ स्टडी इन स्कारलेट" में, होम्स पुराने खून के दाग का पता लगाने के लिए एक रासायनिक प्रक्रिया की खोज का दावा करता है- हालांकि विभिन्न प्रकार के रक्त कई साल बाद तक पहचाने नहीं जाते थे।
अपने जीवन की उत्तेजना के बावजूद (या शायद इसे पीछे छोड़ने की इच्छा से) होम्स सेवानिवृत्त होकर मधुमक्खी पालन करने ससेक्स डाउन्स चले जाते हैं ("द सेकेण्ड स्टेन") और इस विषय पर एक पुस्तक लिखते हैं,"प्रैक्टिकल हैंड बुक ऑफ़ बी कल्चर, विथ सम ओब्सर्वेशन्स अपॉन द सेग्रीगेशन ऑफ़ द क्वीन. विश्राम की उसकी तलाश उसके संगीत-प्रेम में भी देखी जा सकती है, विशेष रूप से द रेड-हेडेड लीग में, जहां एक शाम मामले से छुट्टी लेकर होम्स, पाब्लो डे सरसटे का वायलिन सुनता है।

सेवानिवृत्ति
ज्ञान और कौशल
महान अंतराल
प्रारम्भिक जीवन