其實華羅庚在去英國進修之前，就已經開始關注當時的主流數論，即哈代-李特伍德-拉馬努金圓法與維諾格拉朵夫指數與估計方法方面的工作，這使他能夠比較快地進入前沿，深入研究數論的核心問題。

在清華大學時，他的工作雖然是在國內數學界屬于佼佼，最為突出的，但是如果用世界學術標準來衡量的話，還算不上高水平。他在清華大學時研究仍然較為零散，也不屬于數論之主流或重大的課題。華羅庚在到劍橋進修之后，他才真正做出了世界第一流的工作，引起了國際數學界的重視，達到了他一生中的第一個創作高峰。他當時的一些工作，經過了半個多世紀的考驗，已成為經典文獻。至今仍然作為定理。

在劍橋大學進修后，華羅庚又告別了他在清華大學時期的數學“研究”。如果說華羅庚在清華時期的研究工作比他在金壇時的工作上了一個臺階，那么他在劍橋的工作比清華時的工作又產生了一個新的飛躍。不可同日而語。

整章地寫在國外近年出版的數論專著上面。這說明華羅庚已經脫胎換骨，成為一個成熟的數學家。華羅庚那時已形成了自己的學術觀點。

在劍橋大學那里有著名解析數論專家哈代，還有其他的數論專家。他在劍橋大學聽了許多課，參加討論班，得到著名學家哈代等人的指導。在劍橋大學的兩年中，華羅庚潛心研究數論，解決了華林（Waring）問題，泰利（Tarry）問題等數學難題，其杰出才華在劍橋沃土上顯露出來，在國際數學界引人注目。華羅庚就“華林問題”、“他利問題”，“奇數的歌德巴赫問題”寫了十八篇論文，先后發表在英、蘇、印度、法、德等國的雜志上。其中包括“論高斯的完整三角和估計問題”這篇有名的論文。而華羅庚的刻苦努力以及取得的發表的文章也得到大家的贊許與認可。40年代他本人在美國作過不少杰出的數論工作。他終于登上了數學研究的世界舞臺。

這時的華羅庚已經在心中勾畫了一幅中國數論研究宏偉藍圖，之后他做的一些事情都是他為實現這個藍圖而努力。他已經有了一個堆壘素數論的腹稿。華羅庚是一個 在學術上不斷求精、勇攀高峰的人，所以他一直都在尋求改進維諾格拉朵夫和韋爾和估計的方法，這個時期他的中心目標就是研究這一根本問題。華羅庚關于完整三角和估計與華氏不等式都純分析的結果，這是方法，而他關于華林問題及其變體的研究，則是應用。可以說華羅庚關于數論的工作無疑是最上乘的佳品。

華羅庚最重要的數論工作當然還是他自己獨創性的工作。他在劍橋大學的工作大部分是研究堆壘素數論。堆壘素數論涉及到把整數分解成某些別的整數的和。

華羅庚剛到劍橋時，哈代就表示，"華在兩年內可望得到學位"。在劍橋的兩年中，華羅庚發表了10多篇數論方面的論文。引起了國際數學界注意。實際上按照其學術水平來說，每一篇都可作為博士學位論文 。但因為學費太昂貴了，他沒有正式注冊去讀學位。

華羅庚的數論研究成果達到了一個新高度，在解析數論中有著持久的影響力，受到國際同行的尊敬。他的數論研究工作進入了一個重要的階段。