Guglielmo Romiti si laureò giovanissimo all'Università di Firenze e, dopo un breve periodo trascorso come medico condotto a Montecatini, vinse a Firenze una borsa di studio all'estero dove ebbe modo di frequentare i laboratori biologici di Vienna, di Strasburgo e di Berlino, sotto la guida di celebri maestri come il Kolliker e Guglielmo Waldeyer.