Fanconi riconobbe presto l'importanza della biochimica nella clinica medica e perfezionò le sue conoscenze all'università di Halle presso Emil Abderhalden, allievo a sua volta del grande biochimico Emil Fischer. Il ricorso a esami ematochimici nei neonati e nei bambini, da parte di Fanconi, suscitò inizialmente critiche nell'ambiente pediatrico; ciononostante nel 1926 ottenne l'"Habilitation", titolo corrispondente alla libera docenza, con un lavoro sugli esami sierologici nella scarlattina ("Klinische und serologische Beiträge zum Scharlachproblem"), e nel 1929 succedette a Emil Feer come professore di pediatria e direttore del "Kinderspital" che, con la sua direzione, divenne uno degli ospedali pediatrici più rinomati al mondo.