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早在民国初建之时，作为临时政府教育总长的蔡元培就曾发布《大学令》，要求“大学以教授高深学术，养成硕学闳才，应国家需要为宗旨”。
虽然民国后最初几任校长对北大的改革并不如蔡元培所做的那样声名远播，但也应承认，正是他们奠定了北大崛起的绪端。
对于大学应负起学问上的责任，他们也有较为一致的认识。民国后北大首任校长严复就曾表示，大学的宗旨是“保存一切高尚之学术，以崇国家之文化”。
严复发此议论正值北大内外交困之时，教育部有传言要关闭北大，学校内部则是联合罢课，反抗教师，冲突不断，此时以精心于高尚学术规劝学生，其作用显然是微弱的。严复被迫辞职，由马良（相伯）接任。暂时代理校长的马良在就职演说中就已言明：“诸君皆系大学生，然所谓大学者，非校舍之大之谓，非学生年龄之大之谓，亦非教员薪水之大之谓，系道德高尚，学问渊深之谓也。诸君在此校肄业，须尊重道德，专心学业，庶不辜负大学生三字云。”
此后一周，梁启超也被邀请到北大演讲，他继续马良的思路，强调大学目的是“研究高深之学理，发挥本国之文明，以贡献于世界文明”。“大学校不仅为一国高等教育之总机关，实一国学问生命之所在，而可视为一学问之国家也。且学问为文明之母，幸福之源。一国之大学，即为一国文明幸福之根源，其地位之尊严责任之重大，抑岂我人言语所能尽欤！”
梁启超将北大与国家文明、学问生命联系在一起，同样是希望学生能将学问本身作为一种高尚的追求，负起应有之责任。
曾任校长的胡仁源在《北京大学计划书》中说：“大学设立之目的，除造就硕学通才以备世用而外，尤在养成专门学者。”但是，“我国创立大学垂十余年，前后教员无虑百数，而其能以专门学业表见于天下者，殆无人焉，不可谓非国家之耻矣”。他分析个中原因，认为是“社会心理大都趋重于官吏之一途，为教员者多仅以此为进身之阶梯，故鲜能久于其任”。所以，他主张“延聘教员，务宜慎选相当人才，任用以后，不可轻易更换。国家对于教员尤宜格外优遇，以养成社会尊尚学术之风”。
但理念与施行之间的鸿沟并不容易弥合。蔡元培之前几任校长扭转学风的努力，都没能使北大学风有实质性的改变。
那时的北大仍是一派官僚气象。据1913年考入北大预科的顾颉刚回忆：
学校像个衙门，没有多少学术气氛。有的教师不学无术，一心只想当官；有的教师本身就是北洋政府的官僚，学问不大，架子却不小；有的教师死守本分，不容许有新思想；当然也有好的，如教音韵学、文学批评（《文心雕龙》）的黄侃先生，教法律史的程树德先生（他著有《九朝律考》），但不多见。学生们则多是官僚和大地主子弟。有的学生一年要花五千银元；当然，这样的豪富子弟数量不多，大约不过两三人。至于一年花千把银元的人就多了，少说也有好几十。像我这样一年从家里只能拿二三百银元来上学的，就是穷学生了，在学校里简直没有地位。一些有钱的学生，带听差、打麻将、吃花酒、捧名角，对读书毫无兴趣。那时的北大有一种坏现象：一些有钱的教师和学生，吃过晚饭后就坐洋车奔“八大胡同”（和平门外韩家潭一带）。所以妓院中称“两院一堂”是最好的主顾（“两院”指参议院、众议院，“一堂”指京师大学堂）。这种坏现象是从清末保留下来的。那时在学生中还流行一种坏风气，就是“结十兄弟”。何谓“结十兄弟”？就是十个气味相投的学生结拜作兄弟，毕业后大家钻营作官，谁的官大，其他九人就到他手下当科长、当秘书，捞个一官半职，“有福同享”。这个官如果是向军阀或大官僚花钱买来的，那么钻营费由十人分摊。这样的学校哪能出人才？只能培养出一批贪官污吏！蔡元培先生来长校之前，北大搞得乌烟瘴气，哪里像个什么“最高学府”？
比顾颉刚晚两年考上北大预科的陶希圣说：“那时北大预科的学长是徐崇清先生。他办理预科一切从严，学风很好。预科三年，分文科和实科。……预科设在译学馆，有一个独立的局面；而预科的学生甚至对本科的学生看不起。”但他也承认学生之中仍有不少贵族子弟，政治社会风气仍是“满清末年留下来的”。
如果说顾、陶二人都是事隔多年的回忆，多少有些夸大，那么，北大学生陈其鹿对自己三年的大学生活的失望，则更直接、更真切。他说：
初意大学为人文荟萃之区，研究高深学问之地，孰知不然。其所谓一学校之优秀分子者无他，终日孜孜于残缺不全之讲义，习应试之资料，而忘学问之精英。一旦而有文官考试，或县知事考试，则时机斯至，挟策以往，趋之如鹜。落第者嗒然若丧，中试者喜形于色，此一类也。又或以内国学生，终不若出洋之为尤美也，乃竭力运动，以冀西游，归而干禄，宜若易然，此又一类也。……我非谓学生之中举属无心肝者。其中诚不乏一二俊彦，刻苦修学，矻矻穷年者。然统全体而观之，则不堪问矣。必人念硕果之可珍，学殖之宜养而后可，必不醉生梦死和光同尘而后可。
这样的学风当时并不只存于北大一校，而是弥漫于整个教育界。杜亚泉观察到，尽管科举已废，但观念仍存，“其视学校也，不以为一切事业必经之径路，而以为希求仕宦进身之阶梯”，所以，“入校肄业，多为士籍及有希望仕进资格之人，此外每存观望”。
时任江苏教育司司长的黄炎培描述了当时的学风：“光复以来，教育事业，凡百废驰，而独有一日千里、足令人瞿然惊者，厥惟法政专门教育。尝静验之，戚党友朋，驰书为子弟觅学校。觅何校？则法政学校也。旧尝授业之生徒，求为介绍入学校，入何校，则法政学校也。报章募集生徒之广告，则十七八法政学校也。行政机关呈请立案之公文，则十七八法政学校也。”
众人对法政学校的吹捧，无疑是看中了它是做官的捷径，非为求学而来。当年冯友兰在报考文科时就曾被“好心”提醒，可先考法科。
1915年他进入北大哲学门学习，更是有切身感受：“当时北大的大部分学生和他们的家长们，都还认为上北京大学就是要得到一个‘进士出身’，为将来做官的正途。当时的北大学生都想着，来上学是为了混一个资格为将来做官做准备。北大无形中是一个官僚养成所。当时法科是一个热门，因为人们认为上法科到做官是顺理成章的，文科是一个最冷的冷门，因为人们都不清楚文科究竟是干什么的。”
蔡元培曾任京师大学堂译学馆教习，讲授国文及西洋史，对大学堂之风有切身体会。他后来回忆道：
我在译学馆的时候，就知道北京学生的习惯。他们平日对于学问上并没有什么兴会，只要年限满后，可以得到一张毕业文凭。教员是自己不用功的，把第一次的讲义，照样印出来，接期分散给学生，在讲坛上读一遍，学生觉得没有趣味，或瞌睡，或看看杂书，下课时，把讲义带回去，堆在书架上。等到学期、学年或毕业的考试，教员认真的，学生就拼命地连夜阅读讲义，只要把考试对付过去，就永远不再去翻一翻了。要是教员通融一点，学生就先期要求教员告知他要出的题目，至少要求表示一个出题目的范围；教员为避免学生的怀恨与顾全自身的体面起见，往往把题目或范围告知他们了。于是他们不用功的习惯，得了一种保障了。尤其北京大学的学生，是从京师大学堂老爷式学生嬗继下来（初办时所收学生，都是京官，所以学生都被称为老爷，而监督及教员都被称为中堂或大人）。他们的目的，不但在毕业，而尤注重在毕业以后的出路。所以专门研究学术的教员，他们不见得欢迎。要是点名时认真一点，考试时严格一点，他们就借个话头反对他，虽罢课也所不惜。若是一位在政府有地位的人来兼课，虽时时请假，他们还是欢迎得很，因为毕业后可以有阔老师做靠山。这种科举时代遗留下来的劣根性，是于求学上很有妨碍的。
蔡元培同样把北大“腐败”的原因归结为不能洗尽官僚的习气，“错认大学为科举进阶之变象”。
他认为造成此种状况的原因是，学校本从科举之制蜕变而来，“故形式虽仿欧洲，而精神则尚不脱离科举时代之习惯。父兄之送其子弟于学校也，初不问在校有何所得，惟望其能毕业；毕业以后，又可进较高之学校，以至于毕业，如科举时代之由生员而举人，而进士而已。……于是学校遂为养成资格之机关”。所以，革新北大需要从根本上拔除“科举时代所遗传之虚荣心”。
蔡元培在北大的改革，一般都被看作德国大学的经验作用于北大。1907年到1911年，他进入莱比锡大学，凭兴趣与爱好自由研修。蔡元培选择留学德国，是出于对学问之真精神的不懈追求，看重的是德国在世界上的学术地位。
在不到三年的留学时间里，他共修了40门课，平均每学期6门，“于哲学、文学、文明史、人类学之讲义，凡时间不冲突者，皆听之”。
顾孟余评价说：“先生留学欧洲之年，适当专家学风已超过顶巅，综合观察又复抬头之时，先生所从学者，又皆宏深博大之辈，此亦为影响其治学态度之成分。”
蔡元培所推崇的老师冯德是“一位最博学的学者”，兼治哲学、心理学、伦理学；兰普来西则是“史学界的革新者”；而孔好古的研究亦“颇有新义”。蔡元培深受这种“宏深博大”学风的影响，一直保持着广泛的学术兴趣，也使日后北大的“兼容并包”自有一番与众不同的气度。
日本学者吉田熊次在《德国教育之精神》中总结了德国大学的特点，认为：“德国大学之教育主义，可以自由研究四字尽之。德之学校教育，本施极严肃之训育，惟大学则全然不同，而施无制限之自由主义教育。大学教授得以己所欲讲者讲之，大学学生亦得学己之所欲学，潜心于己所欲研究之问题，遂以是为学制而公认之。”
回溯蔡元培在德国的经历，他生活和学习的范围主要以大学为中心，注意力也多集中于他所偏好的哲学与美术，而对德国教育问题的考察，可供参考记录的，只有翻译他人的《德意志大学之特色》（1910）与《撒克逊小学（国民学校）制度》（1911）。由于资料的限制，我们对蔡元培了解德国大学的程度还难以妄下定论。
但就目前所能掌握的资料来分析，蔡元培对德国大学的理解可能更多是基于自身的经验认识，而较少有系统和深入的研究。他比较了解的德国大学——无论是莱比锡大学，还是柏林大学——所秉承的都是由洪堡所开创的以学术研究为取向的学风。受此种学术氛围的熏陶，再加上蔡元培“性近于此”，“大学为纯粹研究学问之机关”的认识就更为强化。
他选择留学德国，除了认定“世界学术德最尊”之外，也暗含着学习德国大学救国经验的动机。
他曾在日记中写道：“德国先贤薄尔泥曰：‘将来世界，惟在教育者掌握之中。’福斐得尔见拿破仑蹂躏柏灵，乃立市中，扬言曰：‘振兴我国以规复其势力者，惟教育耳。’”
能在日记中摘录此段名言，显然是对引用的观点颇为认同。1910年底，蔡元培所译《德意志大学之特色》一文在《教育杂志》上发表。“此篇为故柏林大学教授、博士巴留岑所著《德意志大学》总论（部分）。博士在德国学界重名，是篇又为名著，颇足供参考。”
文中对德国大学职员的选举，教授的任免，校内有决定权，以及德国大学将学术研究与讲授知识“融合而为一”等均有扼要的论述。此文作者巴留岑（今译鲍尔生）将欧洲近代大学约分为三种，“即别各国大学为英国风、法国风、德意志风三者是也”，将“德国大学之特质”概括为“为研究科学之实验场。而一方且为教授普通及专门知识高等学科之黉舍”，并认为：“大学教育，以科学的教育为主，实为事理所必至。盖其目的，非职业上实地之训练，而在授以科学的知识与科学的研究之径途也。故德国大学之特色，能使研究教授，融合而一。”
蔡元培选择此文进行翻译，除了其“为名著”之外，更为重要的还是看重其“参考”价值，即在中国实现的可能性。
吴稚晖1913年的日记中有这么一段记载：“近日余与孑民、石曾、精卫等聚谈，皆确然深信：唯一之救国方法，止当致意青年有志力者，从事于最高深之学问，历二三十年沉浸于一学。专门名家之学者出，其一言一行，皆足以起社会之尊信，而后学风始以丕变。”
至蔡元培就任校长，他在邀请汪精卫任教北大时，也坚信“苟切实从教育着手，未尝不可使吾国转危为安”。蔡元培认为，德意志的统一正是发端于大学教育的改良，还把汪精卫与菲希脱（今译费希特）相类比，希望汪氏能起到“主持国文类教科，以真正之国粹，唤起青年之精神”的作用。
1917年，蔡元培在北大二十周年纪念会上把北大与德国大学做了一番比较。他从校制沿革“颇与德国大学相类”出发，认为如果北大“能急起直追，何尝不可与为平行之发展”。在蔡元培看来，德国大学初立时“本以神学、法学、医学三科为主，……十八世纪以后，学问家辈出，学理一方面逐渐发达。于是哲学一科，遂驾于其他三科之上，而为大学中最重要之部分”；而北大近年来的改革“又于文、理两科特别注意，亦与德国大学哲学科之发达相类”。按照这样的思路，如果北大于文、理两科的“内容以渐充实”，自然“能与彼国之柏林大学相颉颃耳”。
柏林大学的主要倡导者是人文主义者洪堡（Wilhelm von Humboldt，1767-1835）。他认为，大学的任务可以概括为“由科学而达致修养”。洪堡所说的科学即所谓纯科学，是指哲学。它能够统领一切学科，是关于世上万般现象知识的最终归宿。纯科学不追求任何自身之外的目标，只进行纯知识、纯学理的探求。在大学中，无论是教师还是学生，只要进行创造性的科学研究，修养的目标就都会随之实现。所以，大学教授的主要任务并不是教，大学学生的任务也并不是学；大学学生需要独立地去从事研究，至于大学教授的工作，则在诱导学生的研究兴趣，再进一步去指导并帮助学生去做研究工作。由洪堡及其后继者所开创的“这种大学的新模式，无论作为一种观念还是作为一种组织机构，在柏林大学建立后不久，便在德国得到普遍的接受。……（新的大学观念）大约到（19世纪）40年代被广为接受，由此极大地促进了研究活动和科学的崛起”。
柏林大学建立时，德国即有把它发展为德国科学与学术中心的愿望，希望能用德国大学的脑力来弥补普鲁士在物质方面的不足。
德国也正是凭借其大学的学术力量，在很短的时间内得以跻身世界强国。就20世纪初的中国而言，确实在某些方面与当年的德国相类似。由此，教育救国无论在理路上还是现实中都有了可以利用的经验，援引德国大学的经验作用于北大也变得顺理成章。蔡元培一直苦苦寻找的解决中国问题的路径似乎也随之明朗起来。
从京师大学堂算起，近代中国的大学有着自己的特殊发展轨迹，并不具备西方大学传统意义上的“大学精神”。所以，如何在固有的学术文化传统之中建立现代意义的大学，需要的不仅是破除各种阻碍的勇气，更是能包罗众家的气度和见识。可以说，蔡元培早年的学术观念和性情，是使其选择留学德国的重要因素。留学期间沐浴在由洪堡所开创的德国大学氛围中，则使蔡元培以学术为本的大学观得以理论化和系统化；归国之后，他利用各种有利条件将其理念创造性地运用于中国教育实践，使北大面貌焕然一新。