В то же время Фрейду повезло с учителями высочайшей квалификации, которые в решающие моменты жизни поддерживали его. Венский университет в те годы стал очень престижным. Биологи с энтузиазмом поддерживали идею антивитализма, разработанную Дюбуа-Реймондом, Гельмгольцем и Виршоу, которые все проявления жизни объясняли действием физических и химических сил. Фрейд, очевидно, тоже разделял эти воззрения, однако современники преувеличивали присущие ему "позитивизм" и "научность" до карикатурности. В своих лабораторных занятиях и тонких научных исследованиях он легко избегал доминировавшего в то время описательного стиля. Его восхищение и преклонение вызывали не столько глобальные, обобщающие научные теории, сколько конкретные личности, обладавшие глубокими знаниями и открывавшие перед наукой широкие перспективы. "Гельмгольц, - пишет он Марте 18 октября 1883 года, - является одним из моих идеалов", а Эрнста Брюкке он считает "самым большим авторитетом из когда-либо встреченных", поскольку директор Института физиологии, знаменитый своими замечательными работами по микроскопической анатомии и физиологии зрения, пищеварения и голоса, великодушно распахнул перед ним двери своей лаборатории, где, как утверждает Фрейд в "Моей жизни", "я обрел, наконец, отдохновение и полное удовлетворение". Он проработал в ней с 1876 по 1882 год, шесть лет, которые стали, как он писал позднее, "самыми счастливыми годами моей молодости". Изучая курс зоологии профессора Карла Клауса, Фрейд быстро выделился среди других учеников, что позволило ему дважды, в 1875 и 1876 годах, стать стипендиатом Института зоологических исследований Триеста. Его исследования касались одной из наиболее тонких проблем биологии - изучения половых органов угря и нашли отражение в 1877 году в докладе "Наблюдение строения и тонкой структуры дольчатого органа угря, который рассматривается в качестве его яичек". "Никто, - пишет Фрейд, - никогда еще не видел яичек угря". Эта формулировка, как станет ясно впоследствии, была отправной точкой всех важнейших аналитических исследований Фрейда: применяя точные научные методики увидеть в области сексуального то, что было тайной. Несомненно, мы найдем в длинном перечне доаналитических работ Фрейда массу зарисовок форм, органов, тканей, описаний процессов, множество намеков, которые с помощью "словесной алхимии" могут быть представлены в качестве основ психоанализа. Не имея возможности вдаваться в детали, перечислим лишь в хронологической последовательности основные доаналитические работы Фрейда, чтобы читатели могли представить себе хотя бы в общем виде их широту и разнообразие и одновременно почувствовать, сколько отваги и решительности потребовалось ему, чтобы удариться в авантюру психоанализа.
В течение 1877-1878 годов Фрейд работает над проблемой структуры нервной системы одной из низших форм рыб Petromyzon Planeri. Его исследование носит название "О природе вторичных нервных окончаний спинного мозга Petromyzon Planeri", за ним следует "Спинные ганглии и спинной мозг Petromyzon". В 1879 году в "Заметке о методике аналитического препарирования нервной системы" он излагает оригинальный способ окрашивания нервных тканей с помощью азотной кислоты, в 1882 - публикует исследование "О структуре нервных волокон и клеток у рака". В слове "рак" по-немецки Flusskrebs, некоторые отмечают совпадение первой части с фамилией Флюсе (Fluss) семьи, дружившей с семьей Фрейдов во Фрейбурге (Жизела Флюсе была первой любовью Фрейда в возрасте семнадцати лет), а вторая часть - Krebs обозначает одновременно животное и болезнь. В 1883 году в филадельфийских "Медицинских новостях" (Medical News) появляется статья Фрейда, в которой он обсуждает исследования Спины "о бацилле туберкулеза", поддерживая мнение Коха об этой бацилле, названной его именем. В том же журнале он публикует статью о бацилле сифилиса, открытие которой принадлежало Лустгартену.
В 1884 году Фрейд оставляет исследования в области сравнительной анатомии и гистологии, чтобы посвятить себя главным образом патологии и клинической практике. Поступив в лабораторию профессора клинической психиатрии Мейнерта, он получает возможность изучить "сотни мозгов человеческих зародышей, маленьких детей, котят и щенков", пишет Анзье. Вот его основные публикации в этой области: "Случай кровоизлияния в мозг с комплексом основных косвенных симптомов, связанных с цингой" (1884), "К вопросу о промежуточном расположении оливковидного тела", "Случай атрофии мускулов с обширной потерей чувствительности (нарушение болевой и температурной чувствительности)" (1885), "Сложный острый неврит нервов спинного и головного мозга" (в соавторстве с Л.Даркшевичем из Москвы), "Происхождение слухового нерва", "Наблюдение сильной односторонней потери чувствительности у больного истерией" (1886).