علم العلل من أشرف علوم الحديث وأدقها، وإنما يتمكن منه أهل الحفظ والمعرفة، ولهذا لم يتكلم فيه إلا القليل من الأئمة الحفاظ، وإنما كان كذلك لأن دقيق هذا العلم يختص بالحديث الجامع شروط الصحة الظاهرة، فيظن الناظر في إسناده أنه صحيح وهو مُعل، والترمذي تكلم على قدر كبير من الأحاديث التي فيها اختلاف في كتابه العلل الكبير، وحوى الجزء الأول من الكتاب على المقدمة وبابين، فتناول الباب الأول ترجمة ومنهج الإمام الترمذي الشخصية وفيه فصلين، وجاء الفصل الأول ليقدم ترجمة الترمذي وفيه ثلاثة مباحث وهي، الأول حياة الإمام الترمذي الشخصية، الثاني حياة الإمام الترمذي العلمية، الثالث مكانته العلمية وآثاره، وجاء الفصل الثاني ليتكلم في منهج الترمذي في العلل من خلال أحاديث الدراسة وفيه أربعة مباحث وهي، الأول أنواع العلل عند الترمذي، الثاني منهج الترمذي في سياق الاختلاف، الثالث عبارات الترمذي في الترجيح، الرابع قرائن الترجيح عند الترمذي.
وتناول الباب الثاني على دراسة الأحاديث التي ذكر الترمذي فيها اختلافاً وفيه ثلاثة فصول، فجاء الفصل الأول ليشرح أحاديث أبواب الطهارة. وتناول الفصل الثاني أحاديث أبواب الصلاة، وجاء فهرس موضوعات الجزء الأول في نهاية الجزء الثاني.
