大學(xué)期間他和弟弟盡管在大學(xué)里學(xué)習(xí)優(yōu)異并且年年獲得獎學(xué)金，但是生活還是比較清貧，需要給別人做家庭教師才能維持日常生活。為了節(jié)省車費(fèi)他們每天都要步行走很遠(yuǎn)的路。巴甫洛夫在大學(xué)里以生物生理課為主修課，學(xué)習(xí)十分刻苦，巴甫洛夫不懂就問，每次手術(shù)都做的又快又好，漸漸的有了名氣。巴甫洛夫四年級時(shí)在老師的指導(dǎo)下和另一個(gè)同學(xué)合作，完成了關(guān)于胰腺的神經(jīng)支配的第一篇科學(xué)論文，獲得了學(xué)校的金質(zhì)獎?wù)隆?br />因?yàn)樵谏韺W(xué)上投入時(shí)間太多，大學(xué)最后一年，他主動要求留級，1875年，巴甫洛夫獲得了生理學(xué)學(xué)士學(xué)位。再進(jìn)外科醫(yī)學(xué)學(xué)院攻讀醫(yī)學(xué)博士學(xué)位，以使將來有資格去主持生理學(xué)講座。此期間成為了自己老師的助教。1878年，他應(yīng)俄國著名臨床醫(yī)師波特金教授的邀請，到他的醫(yī)院主持生理實(shí)驗(yàn)工作，實(shí)驗(yàn)室聽起來好聽，其實(shí)就是一間破屋子，它既像看門人的住房，又像一件澡堂，巴甫洛夫卻在這里工作了十余年。在這里，他主要研究血液循環(huán)、消化生理、藥理學(xué)方面的有關(guān)問題。1879年從醫(yī)學(xué)院畢業(yè)并獲四年的獎學(xué)金，31歲的他和教育系的女學(xué)生謝拉菲瑪（Seraphima Vasilievna）結(jié)婚，婚后妻子把他們的生活料理得井然有序，巴甫洛夫不僅能安心工作也能好好地休息。