在法发表《无穷极之极函数问题》等论文，崭露头角。1920年创办清华大学算学系及研究部，陆续写成《高等数学分析》、《方程式论》等著作。1932年赴苏黎世参加国际数学家代表大会，后留法国从事数学研究，撰写了《关于整函数与无穷极的亚纯函数》等论文，其创见被学术界称之为"熊氏定律" ， 1934年回国，重主清华大学算学系。1937年应聘回滇担任云南大学校长12年。1949年到巴黎参加国际会议，在法治病从事数学研究。1957年回国，在中国科学院数学研究所任研究员直到去世。

他热情关心青年一代，曾增减了华界庚等知名数学家。