Весной 1858 года Сеченов перебрался в Вену к виднейшему физиологу того времени — профессору Карлу Людвигу. Это был несравненный вивисектор, прославившийся работами по кровообращению. Людвиг, по словам Сеченова, был интернациональным учителем физиологии чуть ли не для всех молодых ученых всех частей света. Этому способствовали богатство знаний и педагогическое мастерство. В лаборатории этого ученого Сеченову предстояло исследовать влияние алкоголя на кровообращение и поглощение кровью кислорода. Весь летний сезон 1858 года ушел на эти исследования. Все лето Иван Михайлович только и занимался тем, что выкачивал газы из крови способом, которым в то время обычно пользовались. Но способ этот был неудовлетворителен, нужно было искать другие пути для решения этой трудной задачи. После долгих размышлений и поисков Сеченов наконец нашел выход. Он переконструировал прибор Л. Мейера — абсорбциометр, превратив его в насос с непрерывно возобновляемой пустотой и возможностью согревания крови. По поводу своего изобретения Иван Михайлович писал:
«Этим способом учение о газах крови поставлено на твердую дорогу, и эти же опыты, равно как длинная возня с абсорбциометром Л. Мейера, были причиною, что я очень значительную часть жизни посвятил вопросам о газах крови и о поглощении газов жидкостями.»
Ивану Сеченову было двадцать девять лет, когда он создал этот способ исследования газов крови. Вся предшествующая жизнь, с ее ошибками и сомнениями в верности избранного пути, осталась позади. Теперь его призвание ясно — он будет работать над раскрытием сложнейших тайн жизнедеятельности человеческого организма, то есть физиологией. Сеченов выглядел старше своих лет, наверное, из-за своего скуластого лица. Каждое его слово, прежде чем выйти наружу, подвергалось строгому контролю рассудка и воли.
Следующим пунктом учебы Сеченова был Гейделъбергский университет, в котором преподавали известные в Европе профессора Бунзен и Гельмгольц. У ученого-химика Роберта Бунзена (1811-1899 гг) Сеченов будет заниматься анализом смесей атмосферного воздуха с углекислым газом и прослушает курс лекций по неорганической химии. Сеченов слышал, что Бунзен разработал методы газового и спектрального анализа; пользуясь спектральным анализом, открыл элементы цезий и рубидий; впервые получил металлические литий, кальций, барий и стронций. Впоследствии Иван Михайлович писал о том, каким запомнился ему Бунзен:
«Бунзен читал превосходно и имел на лекциях привычку нюхать описываемые пахучие вещества, как бы вредны и скверны ни были запахи. Рассказывали, что раз он нанюхался чего-то до обморока. За свою слабость к взрывчатым веществам он давно уже поплатился глазом, но на своих лекциях при всяком удобном случае производил взрывы. Так и теперь, вооружившись длинной палкой с воткнутым в конце ее под прямым углом пером и надев очки, взрывал в открытых свинцовых тиглях йод-азот и хлор-азот, а затем торжественно показывал на пробитом взрывом дне капли последнего соединения. Страдая забывчивостью, он часто является на лекцию с вывернутым ухом — сохранившимся до старости наследием школьного возраста. Когда в течение лекции взмахом руки профессора ушная раковина приходила в норму, это означало, что памятка сделала свое дело — опасный пункт не был забыт. Когда же, как это случалось нередко, ухо оставалось вывернутым по окончании лекции, молодая публика расходилась с веселыми разговорами о том, был ли забыт опасный пункт или забыто ухо. Бунзен был всеобщим любимцем, и его называли не иначе, как папа Бунзен, хотя он не был еще стариком»… далее
М.С. Шойфет, «Сто великих врачей»