達爾文在進愛丁堡大學之前，曾經幫助父親護理搶救過一些病人，那些病人一個個都恢複了健康，臨走的時候都說了不少感激的話，使達爾文很受鼓舞，相信他自己將來也許也可以成為一個好醫生，救死扶傷，去挽救更多人的生命。
可是，在他上愛丁堡大學以後，親眼看到的卻是有些病人在經過治療以後，還是痛苦地死去了，醫生在旁邊卻束手無策；更不應該的是，醫院竟把許多交不起醫療費的病人推出門外。他不明白醫生為什麼不能減輕病人的痛苦；更不明白醫生這樣崇高的職業，為什麼也被金錢所左右。因此，他對學醫漸漸地失去了興趣。特別是一次進解剖室，解剖台上陳列的屍體雖然已經用福爾馬林液浸洗過，但是仍舊發出難聞的氣味，使他感到惡心。當知道這些屍體都是濟窮院裏度過餘生的窮人的時候，他更無法忍受了。從此，他再也不到解剖室裏去。他想，這些躺在解剖台上的可憐的人，和我們一樣地愛過人也被人愛過，為什麼會落到任人切割的悲慘結局？
達爾文在愛丁堡大學學醫，情緒低落，一頭鑽進圖書館的閱覽室裏，如饑似渴地尋求各種知識，哲學、詩歌、昆蟲學、貝類學、名人傳記。
達爾文由於在研究生物學方麵具有高度的熱情和認真態度，在那架簡陋的顯微鏡下居然發現了前人的兩個錯誤：一個是板技介的幼蟲，被前人誤認為是借著鞭毛獨立運動的板技介卵子；另一個是海蚌的卵衣，被前人誤認為是墨角藻幼年期的球狀體了。達爾文把這兩項發現寫成了科學論文，並在格蘭特主持的“普林尼學會”年會上宣讀，受到了同學們的一致好評。
“普林尼學會”是以古羅馬海軍司令官普林尼的名字命名的，普林尼是個多才多藝的學者，著有３７卷《自然史》。“普林尼學會”是愛丁堡大學的一個主要研究自然科學的學生組織，是這座學校自然科學史教授羅伯特·詹姆森在１８２３年創立的。１８２６年１１月，達爾文正式當選為“普林尼學會”的書記。
達爾文非常虛心好學。有一次，他聽說一位黑人擅長剝製鳥類標本，就立即前往拜訪和請教。他從黑人老師那兒學會了剝製鳥類標本的技術，彼此還建立了深厚的友情。
在達爾文１７歲那年的暑假裏，他和兩位朋友背上行裝，橫穿北威爾士，作了一次長途徒步旅行。他們每天走４８千米路，有時還攀登積雪的高山，常常累得喘不過氣來。可是達爾文的心情卻格外舒暢，他們不僅捕獲和采製了很多不常見的鳥雀和植物標本，而且鍛煉了體質，磨練了意誌。事實證明，這種鍛煉對他以後的偉大事業有很大好處。
醫學院的兩年學習很快過去了。
年逾花甲的父親快要退休了，看到兒子的“習性”不改，原來打算讓他繼承祖輩醫學事業的計劃不能實現了，非常惱怒。
有一天，父親將達爾文喊到客廳，旁邊還坐著一位瘦骨嶙峋的紳士。這個紳士是遠近聞名的骨相學家。原來父親是請他來為達爾文算命的。這位骨相學家把達爾文叫到跟前，端詳了半天後，鄭重地向達爾文的父親稱讚道：“親愛的醫學博士，你養了一個了不起的兒子。你看，他的牧師頭蓋骨多麼發達，這樣的牧師頭蓋骨隆起，真抵得上１０個普通的牧師呀！”
骨相學家的一席話，正中父親的下懷。因此，達爾文的父親又決定讓達爾文到劍橋大學去改讀神學。
達爾文從來沒有想過將來去做牧師，對父親這個決定感到非常突然。為了不惹父親生氣，他沒有頂撞老人，表示願意認真考慮這個新安排。達爾文從小就很敬重舅舅，有什麼疑難總是去找舅舅。為了慎重選擇自己的專業，他第二天騎馬來到了梅莊，想請舅舅幫助拿主意。誰料舅舅早已收到了父親的懇求信，並且同意幫助說服達爾文到劍橋大學去學習神學。