1836年10月,马克思考入波恩大学法律系攻读法学,1836年转入柏林大学继续攻读法学,同时研究哲学和历史,特别钻研了黑格尔哲学,并结识了青年黑格尔派分子鲍威尔。不久马克思参加了青年黑格尔派的一个组织“博士俱乐部”。1839年初,马克思开始着重研究古希腊哲学,并撰写博士论文——《德谟克利特的自然哲学和伊壁鸠鲁的自然哲学的区别》。马克思在论文中特别强调德漠克利特和伊壁鸠鲁的哲学观点对人类精神发展所起的重大作用。认为二者自然哲学观点的差别是:德谟克利特注重原子的物质存在,伊壁鸠鲁进一步说明了原子概念和本质。前者从原子的垂直降落得出一切存在物都是必然的结论,后者认为原子降落可能偏离直线而作斜线运动。马克思倾向后者的观点,认为伊壁鸠鲁的原子自发偏斜学说实质上提出自我运动的辩证原则。同时马克思也批评了伊壁鸠鲁的“只有感性知觉才是真理的准绳”的错误观点。博士论文是马克思思想发展的一个重要阶段,马克思公开表明自己是一个无神论者。1841年3月,马克思完成了博士论文,当时普鲁士政治形势发生变化,柏林的青年黑格尔派遭到政府的排挤和迫害。马克思不愿让那些惟命是从的人捉弄自己,决定不在柏林大学申请学位,而向政治空气较好的耶拿大学申请。1841年4月6日,马克思把申请书、学业证书、自传和博士论文寄给耶拿大学哲学系主任卡尔·弗里德里希·巴赫曼。4月13日,巴赫曼写了推荐书,认为论文作者“才智高超,见解透彻,学识渊博,应该授予学位”。七位教授在推荐书上签名,同意巴赫曼的意见。由于论文十分出色,耶拿大学决定于1841年4月15日直接授予马克思哲学博士学位证书。