شاگردان ابوریحان از وی با القابی از جمله " استادالرئیس" و یا "استادالامام" یاد می نمودند. این خود نشانۀ بلند مرتبگی او در علم و حکومت است زیرا با توجه به اسناد و شواهد ، وی در خوارزم ، به مدت هفت سال سمت مشاور خوارزمشاه را داشته و پس از آن در دستگاه سلاطین غزنوی ، منجم خاص و از ندیمان و نزدیکان سلطان محمود غزنوی و جانشینان وی بوده است.

اما "بیرونی" که در متون عربی نیز "البیرونی" ثبت شده است ، نسبتی است که اهالی خوارزم قدیم برای افرادی که از نواحی بیرون شهر بودند به کار می بردند. ابوریحان بیرونی در سوم ذی الحجه 362 هجری قمری در خوارزم دیده به جهان گشود و به هنگام فوت هفتادو هفت سال و هفت ماه داشت . (دوم رجب 440 هجری قمری)

بیرونی از معدود دانشمندان و حکمای تمدن ایرانی و اسلامی است که در چندین رشته از دانش بشری به عالی ترین مراحلی که در عهد او شناخته شده بود ، دست یافت. از نخستین معملمان و استادان وی اطلاع زیادی در دست نیست ، تنها در برخی از منابع شخصی از نام " عبدالصمد حکیم" نام برده شده است که به احتمال زیاد از نخستین آموزگاران وی بوده که به دست سلطان محمود به جرم قرمطی بودن ، به قتل رسید.

از مهمترین استادان ابوریحان می توان به "منصوربن علی" اشاره نمود که متعلق به خاندان "آل عراق" بوده و از بزرگان ریاضی قرن چهارم هجری و تمدن اسلامی محسوب می گردد و این خود نشانگر آن است که مهد و موطن ابوریحان یعنی خوارزم، از مراکز اصلی تعلیم علوم ریاضی و هیات ، نجوم است.

به بیان برخی از صاحبنظران ، اگر بخواهیم ابوریحان بیرونی را با یکی از دانشمندان پیش از او و پس از او مقایسه نماییم ، باید به نام زکریای رازی رفته چرا که این دو به رغم اختلافهای مهمی که اغلب آن از منظر فلسفی بود، داشتند، اما از دیدِ روش و رویکرد در علوم ، پایبند به اسلوب دقیق علمی بودند و از دخالت مدعیات منقول یا غیر عقلی به حوزۀ علم ، به شدت پرهیز می نمودند.

تمرکز رازی بیشتر بر عرصۀ پزشکی و حیطۀ کار بیرونی ، ریاضیات و نجوم بود . یکی جالینوس را مورد بررسی قرار می دهد و دیگری بطلمیوس را ، هر دو نسبت به آنچه گذشتگان نقل نموده اند به دیدۀ انتقادی می نگردند و در تلاش بودند تا بنیاد فلسفۀ ارسطو را سست و بی پایه جلوه دهند.

برخی از اسلام پژوهان ، معتقدند که همان کاری را که اروپاییان در انقلاب علمی و ادبی و بنیاد علوم و معارف جدید در سده شانزدهم انجام دادند ، ابوریحان در قرن دهم میلادی صورت داد، یعنی تمام میراث قدیم اعم از علوم نقلی و عقلی را به دیده تردید نگریست و آن را در بوتۀ عدم پذیرش نهاد تا خلافش به قطع برای وی روشن گردد.

سیر و سلوک ابوریحان ، در ملاقات و مکاتبات و معارضات علمی با معاصرانش به خوبی مشهود است، از جمله مهمترین این معارضات ، پرسش و پاسخی است که میان او و ابن سینا در گرفت ، پرسش و پاسخی که سرشت کمیاب و نادر رویکرد علمی ابوریحان در تمام تمدن ایرانی و اسلامی بر ملا میسازد.

خلاصه روش علمی پور سینا عبارت است از : هرچه را که شنیدی در محل امکان قرار ده و آن را ممکن بشمار تا خلاف آن با برهان قاطع برتو آشکار گردد.

اما روش ابوریحان بر خلاف نظر پورسینای بزرگ بود ، هرچه را که شنیدی در بوتۀ انکار قرار ده تا خلاف آن با دلیل و برهان قاطع بر تو آشکار و ثابت گردد.

ابوریحان بر پایۀ همین روش ، به نوآوری های عدیده ای به ویژه در حوزۀ ریاضی و نجوم نائل گردید. از مهمترین این نو آوریها به استخراج "جیب (سینوس) یک درجه"  اشاره نمود که وی شرح مفصل آن را در مقاله سوم قانون مسعودی آورده است. او در گام نخست دوازده قضیه ریاضی را که ساخته و پرداخته فکرخود اوست و اثبات نموده و در نهایت مقصود اصلی خود را ، از راه تثلیث زاویه نتیجه می گیرد. وی همچنین قواعد تازه ای برای تسطیح کره و ترسیم نقشه های جغرافیایی به طریقی که خود آن را استوانی می خواند استخراج نمود. قواعدی که پیش از وی وجود نداشت و پس از وی نیز اهمیت اش را حفظ نمود و به گفته برخی ، هنوز همان قواعد اکتشافی در ترسیم نقشه های جغرافیایی ، مورد قبول دانشمندان ریاضی و جغرافیاست. او در رساله ای مسائل مهم جغرافیایی ریاضی را به بحث می گذارد و در صدد بر می آید تا نصف النهاری را که از غزنین و مکه عبور می کند را به تحقیق اندازه گیری نماید.

خطای ابوریحان با امکانات آن زمان به قدری ناچیز است که تحسین و ستایش هر مشاهده گری را بر می انگیزد . از سوی دیگر محاسبات جدید روی شتاب زمین که توسط رایانه و بر مبنای اعداد نجومی و کسوف و خورشید انجام گردید ، نشان می دهد که نتایج بیرونی پیرامون میزان حقیقی سیر و شتاب زمین ، بسیار بدان نزدیک است.

یکی از پایه های اساسی علوم طبیعی ، اصل سرعت و شتاب حداکثر و حداقل سرعت است. امروزه این گرایش را حساب دیفرانسیل و مشتق می نامند که از اکتشافات بزرگ عالم علم بوده و در قرن هفدهم با کوشش نیوتن باب آن گشوده شده است. اما به نظر می رسد که بیرونی هفت قرن پیش از آن ، بنا به فقره ای در رسالۀ قانون مسعودی ، ریشه اصل علمی علم دیفرانسیل رت در ذهن داشته است.

کشف "چاه آرتزین" را نیز میتوان به ابوریحان بیرونی نسبت داد که عبارتست از تحقیق در دریافت و کیفیت فوران خارج شدن آب از برخی چاه ها و چشمه ها ، که اکتشاف آن را به "موسیو زله" فرانسوی نسبت داده اند. این در حالی است که بیرونی چند سده پیش از او در رسالۀ " آثار الباقیه" شرحی مبسوط از آن را آورده است.

از نمونه تلاشهای بیرونی ، تعیین مساحت کرۀ زمین بود تا اندازۀ آن را با ذرع و فرسخ محاسبه نماید ، که نتیجۀ آن را در کتاب "التفهیم" ارائه نموده است. نکتۀ قابل توجه این بود که آنچه مهندسان در عصر مامون عباسی رصد نموده و آنچه دانشمندان امروزی آن را پذیرفته اند با مشاهدات ابوریحان اختلافی ناچیز دارد.

ابوریحان بیرونی ، در طول عمر خود بارها مدار ظاهری آفتاب را از خط استوا اندازه گیری نمود ، از دیگر نوآوری های بیرونی می توان به ساختن کرۀ جغرافیای اشاره نمود ، کره ای به قطر 5 متر که نام شهرها و ولایات روی آن با طول و عرض جغرافیایی و فاصله های آنها از یکدیگر ثبت شده بود. ابوریحان در رسالۀ "تحدید النهایات الاماکن" به شرح این اختراع مهم خود پرداخته است.

بیرونی بیش از 10 نوع وسیلۀ رصد اختراع نموده است که برای بکار گرفتن اندازۀ ارتفاع خورشید و تعیین عرض جغرافیایی شهرها به کار می رفت. ترازوی بیرونی که به نام خود او ثبت شده است و از ترازوی ارشمیدسی دقیق تر بود. او شرح توزین 16 فقره از اجسام را به وسیله همین ترازو آورده است. از جالب ترین مواردی که به عنوان نوآوری به ابوریحان نسبت داده اند ، بحث قارۀ آمریکا و آگاهی یافتن وی سده ها پیش از کشف این قاره توسط کریستف کلمب است.

ابوریحان بر جغرافیدانان قدیم ، با توجه به موضع نقادانه اش نسبت به پیشینیان خود ، آبادی کرۀ زمین را منحصر به ربع شمالی نمی دانست ، از روی اصول و قواعد در دسترس علمی ، و البته با کمک از هوشمندی ذاتی خود حدس زده بود که در نیم کره جنوبی و مقابل بخش شمالی کره زمین که آباد و مسکونی است، خشکی دیگری نیز وجود دارد و ربع دیگر را آب دریاها فرا گرفته است و برخی بر آنند که خشکی مورد نظر وی همان قارۀ آمریکا است.