徐霞客在他的旅游考察的科学实践中，曾三次游历雁荡山，写下了前后两篇《游雁荡山日记》，这是他留给雁荡人民的一笔珍贵的精神财富。
明万历四十一年癸丑（1613）三月，28岁的徐霞客告别家乡来到浙江旅游考察。他游过天台后，经黄岩至雁荡，逗留了五天（四月十一日至十五日）。从大荆入山，于四十九盘岭出山，但探寻雁湖未得，亦未及荡阴山水。这是他第一次游历雁荡山。时隔20年之后，约在壬申（1632）三月甘一日至四月十六日之间，他第二次来到雁荡山。因没有留下日记，又难以详考，姑置而勿论。不久，在友人陈函辉的激发下，于同年四月甘八日至五月八日，来雁荡山作第三次游历考察；历时11天。亦从大荆入山，终于攀上了雁湖之巅，辨明了大小龙湫的水源；再回头历览上灵岩黄崖层洞（即今之方洞一带）、小龙揪背（即今之卧龙谷）及荡阴诸胜；最后于大荆出山而去。
徐霞客纪念碑
综观徐霞客游历雁荡的大致情况，他的足迹已遍及雁荡四谷。凡雁荡胜景——二灵（灵峰和灵岩）、三绝（二灵加上大龙湫）、六胜（三绝加上梅雨岩、铁城蟑和石梁洞）等等，他都到过了”，并且对天聪洞、雁湖和大小龙湫江背作了详细的勘探。可以想像，他那时的游山条件比今天不知要恶劣多少倍。乾隆五十四年（1789），史部待郎浙江学政朱珪在《广雁荡山志·序》中曾说：“欲穷兹山之胜，非飞仙奇人不能瞰其肺腑。”而徐霞客比乾隆五十四年早170多年，却能历览雁荡诸胜，他是配称为一位“飞仙奇人”的。
当徐霞客第三次游历雁荡后，到临海向知友陈函辉告别时，陈为霞客的勇毅精神所感，曾作诗为之送行，其中有“寻山如访友，远游如致身”这样引喻深切的两句。从中可以看出：在这位“飞仙奇人”的心中，祖国的胜山妙水是俱有性灵之物，“天下奇秀”的雁荡山水同样是奇丽无比，魅力无穷的。他没有使用刻意雕琢的词句写游历日记，他只是以极其简朴的文辞记叙他的经历，描摹他的所见，但其中却处处洋溢着他对这位知友——雁荡山水的一片炽热的赞美之情。
他的第一篇《游雁宕山日记》的开头这样写道：“登盘山岭，望雁山诸峰，芙蓉插天，片片扑入眉宇。”在后一篇《日记》中又这样 写道：“上盘山岭，西南云雾中，隐隐露芙蓉一簇，雁山也。”在他眼中，雁荡山一开始给他的印象就如芙蓉那样清丽动人。当他进入灵峰道上时，是这样描述他的所见的：“山腋两壁，峭立亘天，危峰乱叠，如削如攒，如骄笋，加笔之卓，如幞之欹。洞（疑即今之北斗洞。笔者注）有口如卷幕者，潭（疑即今之凝碧潭。笔者注）有碧如洽澄靛者。双鸾、五老接翼联肩。”一片美景纷呈，简直令人目不暇接！再看他如何描述灵岩景区的两个奇洞，先是这样写龙鼻洞：“穴内石色俱紧黄，独罅口石纹一缕，青绀润泽，颇有鳞爪之状；自顶贯入洞底，垂下一端如鼻，端孔可容指，水自内滴，下注石盆。此嶂右第一奇也。”再是这样写天聪洞：“展旗侧褶中，有径直上，磴级尽处，石阈限之俯阈而窥，下临无地，上嵌崆峒。外有二圆穴，侧有一长穴，光自穴中射入，别有一境，是为天聪洞。则障左第一奇也。”可谓赞美之情溢于言表！在写到灵岩奇峰异嶂时，虽然话不多，仅“锐峰叠蟑，左右环向，奇巧百出，真天下奇观”17个字，却饱含着何等深挚的赞叹之情！再看他如何描写大龙湫瀑布，寥寥数语：“龙湫之瀑，轰然下捣潭中，岩势开张峭削，水无所走，腾空飘荡，顿令心目眩怖！”展示了大龙渊瀑布的磅礴气势及其壮美的境界。他在龙渊背的高巅上所见的云海奇观，又呈何等缥渺迷人：“回望白云，迷漫一色，平铺峰下。诸峰朵朵，仅露一顶，日光映之，如冰壶瑶界，不辨海陆，然海中玉环一抹，差可俯而拾也。” 例子枚不胜举，总之，在徐霞客笔下的雁荡山水，可谓千姿百态，异彩纷呈，美不胜收。徐霞客这样赞美雁荡山水，显然是他的热爱祖国的思想情怀的一种自然流露。
徐霞客在雁荡山游历考察中，历经艰险，坚韧不拔和置生死于度外的精神，是十分令人感动的。请看下面的例子：
先看他怎样冒险上雁湖。他为了探究山志中所记的“荡在山顶，龙湫之水即自荡来”这个说法是否可靠，毅然于万历四十一年（1613）四月十四日攀登雁湖。他开始在向导陪同下，拿 着一根本杖，在长满野草荆棘的崇山峻岭间攀登。一步一喘地登上了一个山巅。那个向导说了一声“再越过三个峰尖就是雁湖了”，便推说有事要回去，不能再奉陪。徐霞客按照那个向的活继续前进。当他越过第一个峰尖时，前面几乎是无路可通他仍披荆斩棘，来至第二个峰尖，有如站在“天半”之感。同去的莲舟疲乏得再也走不动了，徐霞客只好带着两个随从继续攀登，山愈攀愈高，山脊愈来愈狭，人有如在刀背上行走。前面已无容足之地，下面是万丈深谷，正陷于进退两难之时，他发现南面石壁下似有一处石级，便解下了四条足布，悬空垂下，他和一个随从先后拉着足布下去。岂料下面只能勉强站住脚跟，脚下是陡壁千丈。他们只得回到上面去，当徐霞客试拉了一足布，足布竟被一块突出的岩石所勒断，险些儿一落千丈，粉身碎骨！
再看他如何探索天聪洞奥秘的情景。那是崇祯五年（1632）五月，当他与仲昭同登天聪洞，见洞中东向有两个圆洞，北向有一个长洞，样子“皆透漏通明”，但“峭石直下，隔不可履。”为了进洞一看究竟，他就“负梯破莽，率僮*别坞，直至圆洞之下，梯而登；不及，则斫木横嵌夹石间，践木以升；复不及，则以绳引梯悬石隙之树。梯穷济以木，木穷济以梯，梯木俱穷，则引绳援树，遂入圆洞中。”这是何等的坚毅不拔！难怪后人赞他“几与飞猱角胜矣！”
徐霞客在雁荡山游历考察中所表现出来的这种勇往直前、不怕牺牲的大无畏精神，其实也是他的爱国思想的另一个生动的侧面。
清史学家、诗人赵翼在《徐霞客游记》的《题辞》中写道：“间渠意何为？曰欲穷壮观，将成一家言，亲历异遥盼。”所谓“亲历异遥盼”，意思是说，亲身经历与遥远的观望是不同的，注重亲身经历，正是一种尊重实践的科学精神。这在徐霞客三次游历考察雁荡山的过程中也有充分的表现。比如，他在第一次游历雁荡攀登雁湖未果，没有解开龙湫之水是否来自雁湖这个疑团。时隔20年之后，他来雁荡作再一次考察时，仍不忘解开这个疑团。这次，他打听好了上雁湖的路线，终于顺利地登上了雁湖之巅，作了详细的考察，弄清了雁湖计有”六洼“。而水之分堕于南者，或自石门，或出凌云之梅雨，或为宝冠之飞瀑；其北堕者，则荡阴诸水也；皆与大龙湫风马牛无及也。”大龙湫水既不出于雁湖，那末它究竟来自何处呢？他在第二天就着手追找这个答案。他从连云嶂之左，道松洞之右，拾级而上，终于找到了它的源头是在绝顶之南和常云之北的夹坞中。最后还留下一个小龙湫的源头来自何处的问题没有解决。于是在第四天，他冒险攀上了小龙湫背（即今之卧龙谷），终于也找到 了它的源头是在雁顶东南的铁板、屏霞二嶂的绝壑之中。从而纠正了宋朝以来以大小龙湫之水来自雁湖这个谬说。
徐霞客抱着“访友”和“致身”的诚挚态度三次来到雁荡山游历考察，充分显示了他热爱祖国山水的恳切情怀和穷追事理的科学精神，是值得后人永远敬仰的。