Aos 16 anos, passou a estudar na Escola do Príncipe, ao mesmo tempo em que o Reitor Müller transferiu-se para lá, e seus professores reconheciam seu talento e dedicação, não lhe cobrando tarefas escritas ou cópias, e deixando que ele só assistisse às aulas que considerava importantes para sua formação. Ele não era interno na escola, e dormia na casa do reitor, a quem ajudava nas correções de lições.

Formou-se na Escola do Príncipe aos 20 anos, tendo apresentado uma dissertação em latim, como era costume na época, intitulada “A Maravilhosa Construção da Mão Humana”. Ainda aos 20 anos ingressou na Universidade de Leipzig, e daí em diante afastou-se completamente de sua casa paterna, não tendo tido oportunidade de voltar nem para as festividades. Seus anos de estudo sempre foram marcados pela dedicação de muitas horas sobre os livros e pelo trabalho paralelo para custeá-los.

Ele estudou em uma tradicional escola de Meissen, a Escola do Burgo, até os 16 anos. O reitor da escola, o Professor Müller, o amava como a um filho, e lecionava redação e línguas antigas. Por dificuldades financeiras, seu pai o retirou da escola algumas vezes para trabalhar e ajudar no orçamento doméstico, mas, atendendo aos insistentes pedidos dos professores, permitiu que ele voltasse a estudar, onde não lhe era mais cobrado nada. O menino Samuel tinha um excepcional talento para aprender idiomas.

Numa das vezes em que seu pai o retirou da escola, o enviou para outra cidade, Leipzig, para trabalhar numa padaria, onde vivia como aprendiz. Por gostar muito de estudar, o rapaz fugiu da padaria e voltou para casa, onde sua mãe o escondeu por vários dias, com medo da reação de seu pai, até que ela preparou o terreno para que o pai escutasse o que Samuel tinha a dizer sobre seus sonhos de vida, ligados à ciência e à pesquisa. Gostava tanto de estudar que fez um pequeno candelabro de barro para usar à noite e poder estudar escondido. Neste setênio já lia os clássicos em grego e latim.

Ainda enquanto estudante, aos 12 anos, o reitor o convida para lecionar grego em sua escola. Seus colegas também o tinham em alta consideração. Estudava muito e não fazia atividades físicas, o que o levava a adoecer freqüentemente.