Fu educato alla Westminster School, dove conobbe John Locke, e nel 1649 vinse una borsa di studio al Christ Church College di Oxford. Ottenne i primi diplomi accademici in Lettere nel 1653 e nel 1655, e successivamente quello in Medicina nel 1665. In quegli anni, Lower si fece membro attivo del gruppo di scienziati presenti a Oxford e conobbe Robert Boyle, William Petty, Christopher Wren e Robert Hooke, fu studente di Chimica di Peter Stahl e lavorò come assistente di Thomas Willis, professore di Filosofia naturale. Il risultato più importante di questa collaborazione fu il trattato di Willis "Cerebri Anatome" del 1664, riguardante l'anatomia del cervello, illustrato da Wren e basato sulle meticolose ricerche anatomiche di Lower.