Nacque in un paese situato nella provincia di Pistoia da Ottaviano Colzi e Irene Brunetti. Frequentò il ginnasio a Pistoia, e in questo ambito, già durante gli studi liceali iniziò a capire che la medicina sarebbe stata la sua strada professionale. Studiò presso l'Università di Pisa e fu allievo tra gli altri di Pasquale Landi, noto chirurgo e professore dell'epoca. Dopo brillanti e precoci studi, arrivò a conseguire la laurea in medicina e chirurgia alla sorprendente età di ventidue anni all'Università degli studi di Firenze.