All'interno dell'ospedale universitario fu formato con i metodi più aggiornati di medicina sperimentale e fu allievo di celebri medici quali l'anatomista e fisiologo Johannes Müller, il fisiologo Emil Du Bois-Reymond e il patologo Rudolf Virchow. Nel 1847 Albrecht Graefe si laureò in medicina a Berlino con la tesi intitolata "De brome ejusque praesipuis praeparatis". Questa era una parte di un programma di ricerca di un suo giovane insegnante, Johann Christian Juengken, il quale voleva introdurre un nuovo tipo di narcosi nella chirurgia. Un giorno, mentre stava lavorando nel suo laboratorio privato a Finkenheerd, Graefe subì un grave danno polmonare dovuto ai vapori di bromo.