在弗洛伊德童年期的家庭教育中，宗教知识教育占有重要地位。弗洛伊德的父母均是虔诚的犹太教徒。他父亲给弗洛伊德的教育也多半是与犹太教有关的历史、地理和其他知识，要求弗洛伊德从小就忠实于本民族的宗教教规，并以《圣经》的精神鼓舞着他不断上进。
1891年弗洛伊德的父亲送给他一本《圣经》，在上面有一段用希伯来文写的赠言：
亲爱的儿子：
上帝的精神开始引导你从事学业的时候，是在你7岁那年。我曾经以上帝的精神对你说：“看我的书吧！这本书将为你打开知识和智慧的源泉。”这是万书之本；这是有识之士掘出的“智慧之源”。正是从这里，立法者们引出了他们的知识之流。
你已经在这本书中看出全能者的先见之明，你已经甘心情愿地聆听了它，你已经照此去做，并已经在圣灵的鼓舞下努力高飞。自那以后，我一直保留着这一本《圣经》。如今，当你35岁寿辰的时候，我把它从它的储藏处中取出，并把它赠送给你，作为你的老父对你的爱的标志。
诚然，弗洛伊德从小就对《圣经》很熟悉，但他却有自己的理解。他从《圣经》上所获得的东西，与其说是宗教信仰，不如说是有关伦理的知识和古典历史的知识。事实上，在弗洛伊德后来的成长中，他始终对宗教持否定的态度，具有明显的无神论倾向。他认为，人是自然的一部分，人的精神现象也是人体神经系统极其复杂的功能，决不能用超自然的神秘力量来解释，只能通过决定论的观点来说明。由于弗洛伊德“在整个一生中曾不断地申述自己对古犹太教的文化和宗教传统的亲近感；但同时又强调和肯定自己的无神论观点”，“这种对宗教意识形态的两重态度，既给予弗洛伊德本人的理论探索，也给予精神分析运动的演化以深刻的影响。”因此，这种矛盾的态度，我们在弗洛伊德精神分析的研究中也可以看到，即他一方面表现出无神论思想，另一方面又表现出弗洛伊德主观臆测的神秘主义倾向。
二、学习生活
（一）中学学习生活
学校是专门传授知识和培养人的教育场所，它对人的发展和职业定向具有主导作用。
弗洛伊德的中学和大学学习生活都是在维也纳度过的。当时，正处于维也纳的“文艺复兴”时期，无论在音乐、文学、哲学、数学和经济学等方面，维也纳都取得了闻名世界的成就。具有光荣而悠久的文化传统的维也纳，不仅为弗洛伊德的成长和发展提供了丰富的营养，而且还是弗洛伊德精神分析学构建的天然摇篮。
1865年，弗洛伊德9岁时，由于他智力超常和努力自修，比一般人早一年并以优秀成绩考入了文理中学（亦译完全中学，Gymnasium）。这种学校和一般中学不同，它是8年一贯制（后增至10年），除了学习中学的全部课程外，还学习大学预科的基本知识，毕业考试合格者才有资格进大学，故此类中学成为学生升大学的唯一阶梯。
弗洛伊德是一个才华出众的学生，正像他在《自传》中写道，“我连续七年名列前茅，所以享受了许多特权，得以保送到大学里就读。”
在中学时期，弗洛伊德就勤奋好学，求知欲强，兴趣广泛。他不仅努力学好各门功课，而且还喜欢看课外读物，包括历史、文学、地理、数学、物理、化学、外语等书籍。
弗洛伊德非常重视语言的学习，并且也有学习语言的天分。他除了很熟悉自己祖先的语言希伯来语外，还精通拉丁语和希腊语，并能够十分流利地朗读英文和法文，又自学了西班牙语和意大利语。他特别喜欢英语，他对他的朋友琼斯说，在整整十年的时间里，他所读的书几乎全是英文的。熟悉和掌握七种语言，为弗洛伊德扩大视野和吸收知识提供了有利的条件。
弗洛伊德对文学有浓厚的兴趣，他喜爱希腊神话故事，阅读过许多作家的作品，特别推崇莎士比亚（W. William Shakespeare，1564~1616）和歌德（Johann Wolfgang von Goethe，1749~1832）的作品。他从8岁就开始阅读莎士比亚的作品，晚年终于看完了莎士比亚的全部作品。每当阅读莎士比亚的作品时，他总要摘录一些最精彩的部分，并能熟练地背诵。他非常敬仰莎士比亚对人生的理解，认为他表达的极为精确和深刻。弗洛伊德还以极大的兴趣阅读歌德的《浮士德》、《少年维特之烦恼》等作品，非常喜欢和熟悉歌德的诗、小说和戏剧。歌德的作品对弗洛伊德的治学、为人和研究均具有重要的启迪和深远的影响。弗洛伊德经常大声朗诵歌德的这首诗：
“我在遥远的地方，
我在凝视近旁，
上看月和天星，
下见林木糜羊。
万象在我四周，
美饰庄严悠久，
我心爱此庄严，
我心爱我身手。
福哉我呼我眼，
凡汝之所曾见，
毕竟无物不美，
不问上天人间。”
歌德的动人诗句激励着弗洛伊德探索自然奥秘的精神。
“怯懦的思想，
顾虑重重的动摇，
女人气的踌躇，
忧心忡忡的抱怨，
都不能扭转苦难，
不能使你自由。
对一切的强力，
自己要坚持反抗；
永远不屈服，
表示出坚强，
呼唤过来，
群神的臂膀！”
这是弗洛伊德经常朗诵的励志诗歌。
弗洛伊德对自然科学的兴趣也日益浓厚。他11岁时，因学习成绩优异，学校曾奖给他一本名为《动物生命史》的书，该书诱发了他对自然科学的兴趣。他非常喜欢鉴赏风景，擅长寻幽探胜，爱与大自然接触，郊游散步，采集标本，当他读了达尔文（Charles Robert Darwin，1809~1882）的进化论后，对了解生命发生的科学兴趣又有了增强。
弗洛伊德的志趣是多方面的。从童年时期开始，就有立志做一个伟大人物的抱负。他喜欢军事，曾经幻想自己能够成为一名将军，并给比他小10岁的弟弟取名亚历山大（Alexandre），希望他也成为一位见义勇为的英雄。在普法战争期间，他对这场战争兴趣很浓，时刻注视着战争的进展，甚至在他的书桌上摆着一张关于战争情况的地图，并激动地向别人介绍战争的发展，说明各个战役在整个战争中的意义。
弗洛伊德学习成绩优异的归因，除了天资聪颖、勤奋进取、志趣广博之外，还同他刻苦钻研的精神密切相关。弗洛伊德从小就喜欢孜孜不倦地读书，把读书看作是一种乐趣，而不是一种负担，并对书中的内容能够独立思考。比如，他从来不满足于课文的简单内容，总是愿意以课文作线索，更深入和更全面地研究与此有关的问题。他从不满足于教师所留的作业，经常喜欢做更多的练习，特别愿意解析难题，善于从那些好像没有解决希望的难题中发现突破口，并能按着问题本身固有的逻辑使难题迎刃而解。同时，他还很愿意和同学们讨论问题，探索书中的真理，有时还为此发生激烈的争论。显然，这种刻苦钻研、独立思考、开拓进取的精神是弗洛伊德学习优异的内在动力。
（二）大学学习生活
1872年9月，弗洛伊德又经历了一年的苦读后，准备考大学。在职业的选择上，弗洛伊德的父亲坚持要根据他儿子的个人志愿来决定。起初，弗洛伊德因为在学校里和一位有志成为著名政治家的高年级同学有交往，于是选择了法律系。他认为，法学能开辟通往政界的大门，有可能成为犹太人发挥影响的少数领域之一。但是，由于当时最热门的达尔文进化论激起了弗洛伊德进一步探索人类自身的兴趣和志向，加上，在中学毕业前夕，他聆听了卡尔·布鲁尔（Carl Bruhl）教授朗诵大自然的优美散文之后，又改变初衷，转向自然科学，决定学医，这是他人生道路上的一个转折点。
1873年秋，弗洛伊德17岁时，他以优异的成绩被保送进维也纳大学医学院。从19世纪中叶到第一次世界大战期间，维也纳正处于文化发展的鼎盛期。哈布斯堡王朝的首都汇集了欧洲学术界的名流，古老的维也纳大学也成了闻名欧洲的高等学府。父亲为了奖励他，答应他去英国旅游一次。两年后，19岁时弗洛伊德终于踏上自幼就甚为向往的自由之邦。
入学不久，弗洛伊德就遭到了有生以来最大的挫折。它主要来自两个方面：其一，他亲自感受到因自己出身于犹太人而遭到的歧视。他在《自传》中写道：“我发现别人指望我该自认为低人一等，是个外人，因为我是犹太人。我绝对不承认我是劣等人，我一直不懂为什么我一定要为我的血统，或者如人们那时开始说的‘种族’而感到耻辱。”在这种情况之下，他觉得除了愤怒之外，只有不断奋斗才能在社会的某个角落里寻得一块立身之地。这样，就使弗洛伊德“年纪轻轻便已处于反对派的地位，尝到了被‘紧密团结的大多数’压制的命运。”这为他以后的独立判断的形成多少打下了一些基础。其二，他发现自己的天资和才能都很有限，必须改变原先求知心切，同时涉足多门学科的情况。弗洛伊德开始理解了《浮士德》中的魔鬼梅菲斯特（Mephistopheles）告诫之真谛：“你枉然四下漫游求学，每人只学得到他学会的一点点……”
弗洛伊德对于学医本来并没有什么特别的兴趣，正像他自己所说的那样，“我受一种好奇心所驱使，而这种好奇心更多的是对人类的关心，而不是对于其他自然事物。”正是因为他并非真愿行医，上大学后不久他就把注意力集中到生物学、解剖学等方面。他热心地学习动物学家克劳斯（Karl Krauss）讲授的动物学、生物学与达尔文主义等课程，认真地聆听著名生理学家布吕克（Ernst Wihelm von Brucke，1891~1892）讲授的生理学（包括语态和语言生理学）。此外，还连续三年听了哲学家布伦塔诺（Franz Brentano，1838~1917）的哲学课。
在大学期间，弗洛伊德进一步发扬了中学时良好的学风，坚持决不盲从、勇于独创的治学精神，甚至对于有名的学者也始终保持既尊敬又敢于独立思考的态度。弗洛伊德对书上和老师的观点总是首先加以理解，然后深入地进行具有创新性的思考，当他没有弄懂某个观点之前，他从来不轻易地做出肯定或否定的结论。
弗洛伊德在大学时就积极地进行科学研究工作，并取得可喜的科研成果。当他在大学二年级的时候，就参加了一系列的基础研究活动。根据克劳斯教授的提议，每年要从维也纳大学选派一些优秀生到里雅斯特（Trieste）实验站。弗洛伊德在那里做了实验研究后，第一次发表了关于鳗鱼的雄性器官根本无法辨认，但在交配之前它们就出海了，所以，没有一个人见过一条成熟的公鳗，也没有一个人见过鳗鱼的睾丸。弗洛伊德解剖了四百多条鳗鱼，在显微镜下发现了一种小叶状的性腺结构。他认为这就是鳗鱼未成熟的睾丸。虽然这一发现尚待进一步确证，但它毕竟在解决鳗鱼性腺结构的路上迈进了一大步。因此，克劳斯在科学院一次会议上宣读了弗洛伊德的论文，后来又在该院学报上予以发表。弗洛伊德对自己第一次进行科学研究所获的成果，内心充满了无限的喜悦。
布吕克是弗洛伊德在大学学习和科学研究方面一位影响最大的导师。须知，布吕克和他的一些朋友，如德国著名生理学家赫尔姆霍茨（Hermann von Helmholtz，1821~1894）、杜·博瓦—雷蒙（Du Bois—Reymond，1818~1896）的弟子，他们反对生机论，共同奠定了生理学中的唯物—实证运动。从1874年大学一年级下学期开始，弗洛伊德就连续几年跟布吕克学习生理学。到1876年时，弗洛伊德开始进入布吕克教授领导的生理研究室，先做研究生，后任演示实验员。他埋头从事实验研究工作，人们一般都认为他已被确定将替补空缺的助手职位。这在弗洛伊德科学生涯中是一件具有重大意义的事件。他在维也纳大学将近八年的学习生活中（只有短暂的几次间断），有六年左右时间（1876~1882）是在布吕克教授直接指导下致力于神经生理学的研究。可见，弗洛伊德的科学事业是从研究一般动物的生理机能和神经系统开始的。所以，他对人的精神活动的深刻分析是有其牢固的科学研究基础的。应强调指出，这位比弗洛伊德年长近40岁的布吕克教授，对“绝对聪明的学生——弗洛伊德的指导、关照和帮助是多方面的、极为重要的。”可以说，布吕克是“弗洛伊德在科学上的师长和生活中的慈父”。弗洛伊德后来讲，布吕克“在我一生中的重要程度胜过任何人”。
在此期间，弗洛伊德除认识了奥地利生理学家、内科医生布洛伊尔（Josef Breuer，1842~1925）以外，还结识了该室中的西格蒙德·埃克斯纳（Sigmund Exner，1846~1926）、弗莱施尔·马克索（Ernst von Fleishl—Marxow，1840~1891）。虽然都只比他大十来岁，但这两位青年学者既是布吕克的得力助手，也是弗洛伊德最好的同事和亲密的朋友。弗洛伊德曾写道：“在布吕克的生理实验室里，我才找到了归宿和充分的满足，同时也找到了我所尊敬而奉为楷模的人。”
在布吕克的指导下，弗洛伊德几年就完成了四项具有独创性的研究，并发表了关于这些研究的论文。1878年，弗洛伊德22岁时，发表了八目鳗（亦译“七鳃鳗”）（lampetra japonica）脊髓神经节细胞发生的论文。长期以来，人们一直认为鱼类的脊髓神经节是双极的（具有两个突起部），而高等动物的脊髓神经节是单极的。现在，弗洛伊德通过科学观察，成功地推翻了这个错误的结论。他认为，八目鳗的神经细胞表明从单极到双极（包括T型鳃动物的双击细胞在内）细胞的整个过渡过程。
继而，弗洛伊德又发表了关于蝲蛄（cambaroides）的神经细胞的论文。当时，他采用显微镜直接观察活组织的先进技术，得出结论说“神经纤维轴柱体的结构也是无例外地由原纤维构成的”。这样，弗洛伊德就成了现代神经元学说的开拓者之一。
接着，1882年他又发表了《蝲蛄神经纤维及神经细胞的结构》、《神经系统的基本结构》等学术论文。后者是一项重大的研究成果，它首次论证了神经元是神经系统的基本单位，也是神经纤维的基本结构。
因应征入伍一年，参加工作和对医学课程学习的放松等缘故，1881年弗洛伊德25岁时，比其他同学迟三年参加医学院的毕业考试，并以优异的成绩获得医学博士学位。
三、波折爱情
（一）恋爱