Когда Хусейну исполнилось пять лет, отец привез его и младшего брата Махмуда в Бухару, мечтая дать детям хорошее образование. Мальчика отдали в начальную мусульманскую школу — мактаб, где он проучился до 10 лет. Несмотря на то что Хусейн был самым младшим учеником хатиба Убайда, знания он усваивал удивительно легко. Мальчик часто задавал учителю вопросы, на что тот неизменно отвечал: «Учи Коран. Там на все есть ответы». Одновременно Хусейн занимался с учителями, которые обучали его грамматике, стилистике и арабскому Языку. Однажды Хусейн заявил учителю: «Я выучил весь Коран. Теперь я могу задать свои вопросы?» Учитель не поверил, возразив, что Коран нужно учить долгие годы и только тем немногим, кто выучил его наизусть, дают почетное звание — «хафиз». «Значит, я хафиз!» — заявил Хусейн. И не замедлил доказать это, рассказав на память все суры и не перепутав ни единого слова. Так не знал Коран даже сам хатиб Убайд. После этого учитель сказал, что Ибн Сине больше не нужно посещать мактаб. В десять лет будущий ученый и мыслитель поражал окружающих необыкновенной памятью, великолепным знанием арабской литературы и быстрым умом. Он сам писал в своей биографии: «К десяти годам я изучил Коран и литературную науку и делал такие успехи, что все поражались». Ходила о нем и занятная легенда. Еще в детстве Ибн Сина отличался необыкновенной чуткостью, как говорили тогда, мог «разделить волосок на сорок частей». Ученики мектаба удивлялись его способностям и однажды решили испытать: под коврик, на котором мальчик сидел во время занятий, подложили лист бумаги. Весь день Хусейн вел себя странно, то поднимая глаза к потолку, то глядя на пол, а потом удивленно сказал: «Не знаю, или потолок в нашей школе опустился, или немного приподнялся пол».
После окончания учебы в начальной школе Хусейн начал изучать арифметику и алгебру, а потом под руководством домашнего учителя Абу Абдаллаха ан-Натили — логику, геометрию Эвклида и «Альмагест» Птолемея. Однако скоро Натили вынужден был признать, что исчерпал свой учебный материал и уже не в состоянии удовлетворить любопытство ребенка. Он давал ему задания для самостоятельной работы и просил лишь приносить и показывать ему готовые ответы. Трудности у юноши возникли с изучением «Метафизики» Аристотеля. Он никак не мог постигнуть содержание труда, пока случайно не увидел у книготорговца сочинение аль-Фараби «О целях метафизики», которое являлось комментарием к работе Аристотеля. Ибн Сина вспоминал то время так: «Я вернулся домой и поспешил прочесть книгу, и тотчас же раскрылись для меня цели „Метафизики“, так как я знал ее наизусть». В эти же годы Хусейн написал первые самостоятельные трактаты и даже вступил в научную переписку-полемику с аль-Бируни. Абу Абдаллах ан-Натили был вынужден признать, что ученик превзошел его и уже сам учитель узнает от юноши то, чего сам не мог понять. Дальше Ибн Сина продолжал учиться самостоятельно. Его очень привлекали естественные науки, особенно медицина. Медициной Хусейн заинтересовался очень рано. Тогда ему еще не было и 12 лет. Посоветовал мальчику заняться этой наукой знаменитый врач и философ Абу Салаха ал-Масихи. Юноша учился, без преувеличения, день и ночь. Он прочел все доступные ему книги о медицине, начал посещать больных и через некоторое время стал настолько знающим и опытным, что даже известные врачи приходили к нему за советом. У Ибн Сины была обширная практика и слава мудрого лекаря. Юноше в это время едва исполнилось 16 лет. В 17 лет Ибн Сина был приглашен ко двору Нуха ибн Мансура. Правитель уже давно болел, и придворные медики ничем не могли ему помочь. Они открыто смеялись над юношей, не веря, что там, где они потерпели поражение, он сможет одержать победу. Хроники не указывают, чем болел Нух ибн Мансур, но достоверно известно, что Ибн Сина смог установить правильный диагноз и вылечить владыку. Когда Хусейна спросили, какую награду он хочет получить, он попросил разрешения пользоваться дворцовой библиотекой, которая в то время была одной из богатейших на всем Ближнем Востоке. Библиотека стала для юноши настоящим сокровищем. Там он нашел книги, о которых не знал и которых не видел больше никогда в жизни. Перед ним открылись ворота в такие глубины знания и науки, о которых многие мудрецы того времени даже не догадывались. Ибн Сина расширил свои научные познания до грандиозных масштабов. Он изучал логику, естествознание, медицину, метафизику и другие науки, а еще начал писать стихи. Еще в детстве он прекрасно усвоил правила стихосложения. Рифмовать строки умели многие грамотные люди, но лишь у единиц эти слова могли передать радость и слезы сердца, тоску и надежду. Именно такими были стихи Ибн Сины. Первые стихи он сочинял для забавы, но постепенно его творения наполнялись мыслями и чувствами. Их уже знали многие в Бухаре и передавали друг другу. Но этому счастливому времени вскоре настал конец. В 999 г. умер отец — Абдаллах ибн Хасан, и на плечи юноши легла забота о близких. Однако к семье исмаилита относились с подозрением. К тому же в Бухаре начались беспорядки. Вскоре разбойники сожгли библиотеку эмира… После взятия Бухары тюрками и падения династии Саманидов в 1002 г. Ибн Сина направился в Ургенч, ко двору правителей Хорезма. Уже тогда у него зародилась мысль создать обобщающий труд по медицине, где можно было бы найти название болезни со всеми ее признаками, пояснения, отчего она возникает и как ее можно лечить. Для этой цели Ибн Сина делал выписки из различных книг и обобщал их. Так началась подготовка материала для «Канона врачебной науки», над которым Ибн Сина работал долгие годы.