梅纳特是当时最著名的脑解剖学专家，他对大脑神经错乱症颇有研究，所以，在医学上把这种病例命名为“梅纳特精神错乱症”。患有这种病的病人，有严重的幻觉出现，以致精神错乱、意识颠倒。这是以后数年弗洛伊德研究潜意识及各种变态心理现象的开始。
弗洛伊德在梅纳特诊疗所工作了5个月。其中，他研究了男神经病患者2个月，研究女神经病患者3个月。这是弗洛伊德第一次亲自得来的精神病治疗经验。在工作期间，弗洛伊德深受他的老师梅纳特的高尚品质的感染。他写信说，梅纳特“比一大群朋友加在一起还有鼓舞力”。他每天工作7个小时，并用剩余时间大量研读有关精神病的著作。在这时候，弗洛伊德已经显露出从事精神病研究工作的卓越才能。
朝着科学研究的道路上前进，并不避讳对金钱的追求，同时沉醉于爱情，为未来的生活而工作，这就是那时的弗洛伊德。经过了订婚之后的分别岁月，两人终于在维也纳度过了1882年5月到1883年6月的那一段时间。6月，玛莎一家迁往汉堡附近的万斯贝克，弗洛伊德与玛莎不得不暂时分居两地。
弗洛伊德一直为玛莎的健康操心，玛莎患有青春少女常患的“萎黄病”。当他听说她的身体不太好的时候，他在信里写道：“当我为你的身体而焦急的时候，我简直就要发神经病了。就在那一刹那间，一切价值观念都消失了，代之而起的，是一个害怕你生病的可怕念头。唉！我心乱如麻，不能再多写了。”
第二天，弗洛伊德收到她的一封明信片。他看了信以后又写道：“我怎么会想像你生病了呢？这真是大错特错的事情，我看这是太疯狂了的缘故……当一个人爱着另一个人的时候，他自然会疯的。”30年以后，当弗洛伊德研究爱情心理学的时候以及当他在1910年发表《恋爱生活对于心理的奇异影响》的时候，他个人的爱情经历就是最直接的和最富有内容的材料来源之一。
有一次，玛莎到卢北克度假，曾经开玩笑地写信给弗洛伊德说，她曾幻想自己在洗澡时淹死了。弗洛伊德在回信中说：“有人一定会认为，同人类数千年的历史相比，一个人失去自己的爱人，不过是沧海一粟罢了。但是，我要承认，我的看法同他们的想法正好相反。在我看来，失去爱人无异于世界末日的到来。在那种情况下，即使是一切仍在进行，我也什么都看不见了！”弗洛伊德还在信中说：“在过去的日子里，你的一封信就会使生活变得有意义；你的一个决定，就如一个能决定生死的大计一样，令我期待不已。我除了那样做以外，不能再作别的什么事情。那是一段充满着战斗并最终取得胜利的时期。而且，只有经历那样一段时间，我才能为赢得你而平静地工作。因此，我那时必须为你的爱而战斗，正如我现在必须继续为你而战一样……”
不管怎样，这一切就是弗洛伊德的信仰所固有的特征。他并不期望有什么好事，可以自然而然地降临到他的头上。在玛莎离开自己的那一段时间里，在为生活、爱情而烦忧的同时，也在事业上第一次下决心专攻神经学。他把自己追求科学和物质的动力都归因于自己亲爱的公主，如果没有遇到玛莎，年轻的弗洛伊德将无所作为，最终淹没在人群之中。
三、神经科负责人
工作期间，弗洛伊德还结识了不少朋友。他深深感到自己已经不是孤独的人。他与朋友之间的团结、合作，赢得了同事们的信任，以致当医院里的副医师们，就他们受到的不合理的膳宿待遇，而联合一致地向院方提出抗议交涉的时候，弗洛伊德被选为副医师的代言人去同院方谈判。由此可见，弗洛伊德在工作和研究方面都已经是引人注目的出类拔萃者。
1883年10月，弗洛伊德转向皮肤科。在当时的维也纳全科医院里，皮肤科分为两大部门：一个是专治普通皮肤病的，另一个是专治梅毒和传染性皮肤病的。弗洛伊德选择了后者，因为梅毒病症同其他各种神经系统疾病有密切的关系。但他感到遗憾的是，他只能为男性患者治疗，而不能接触到女病人。这项工作比较轻松，他每周只需要用两次会诊时间，所以，他有充分的时间到实验室里作研究工作。
他在3个月的皮肤科诊疗工作中，也同时担任了耳鼻喉科的诊疗工作。在耳鼻喉诊疗工作中，他感受到自己的实际操作医疗设备的能力较差，他第一次体会到自己有点笨手笨脚的。
从1884年1月起，弗洛伊德开始长时间地在全科医院的神经科工作。他每天在诊疗室工作两小时，其他时间到实验室工作。
7月，弗洛伊德被任命为神经科负责人。他要负责一百多名病人，要管理十个护士、两位副医师和一位实习医生。
弗洛伊德在维也纳全科医院的3年工作期间，始终都以饱满的热情进行临床医疗实践和研究工作。他虽然连续地从医院的一个部门转到另一个部门，但他的工作和研究重点，他的主要兴趣，始终都是神经系统的疾病。他在诊疗时间外的研究工作，重点也是神经系统方面的生理结构和机能。他先后跟随了像梅纳特和布洛伊尔那样的著名神经科专家，先后研究了神经纤维、神经细胞、神经错乱症以及麻醉神经的可卡因，取得重大的成就。他在《自传》中说：
“以某种意义而言，我对于原先起跑的那项工作已经失去了信心。布吕克为我指定的题目是最低等的鱼类的脊椎研究。如今，我开始转向人类的神经中枢系统的研究……我所以选延髓作为我的惟一研究对象，其实也表明了我的发展的连贯性，和我初人大学时无所不学的情形相反，我如今却产生专注于一项工作和一个专题的倾向，而且这个倾向一直继续下去……
这时，我又恢复在生理研究室工作，起劲地在从事脑解剖研究工作。在这些年里，我发表了好些有关髓脑内神经核及神经通路的研究论文……
从实用的观点看来，脑解剖的研究绝不比生理学好。再加上我考虑到材料来源问题，所以，我就转而开始研究神经系统的疾病。在那时候的维也纳，还很少有这一医学分支的专家，所以可资研究的材料都散见于医院的各个科，而且也没有学习研究这方面学问的适当机会，只好靠无师自通的方法去学习。即使是不久前专门研究这方面的罗斯纳格尔，在其脑部位方面的著作中也还不能把脑神经病理从别的医学分支之中分离出来……
在第二年中，我还是继续担任住院医师的职务。我发表了不少有关神经病的临床观察报告。渐渐地，我对这方面的疾病已经能驾轻就熟，甚至我已能很准确地指出在延脑中的病灶位置。使得病理解剖的先生们，对我的临床分析毫无补充的余地。同时，我又是在维也纳第—个把诊断为急性多发性神经炎的病人送请病理解剖的人。”
从1882年到1885年，弗洛伊德在初期医学实践中，对人类神经系统的疾病有了特别深刻的认识，取得了初步的研究成果。他的这些研究成果总结在他在这一时期内所发表的几篇学术论文中——《蝲蛄之神经纤维及神经细胞的构造》、《神经系统诸要素之构造》和《论可卡因》。
至此，弗洛伊德在事业上有了一定的成就。与此同时，与玛莎分分合合的爱情也经受了各种考验。几乎所有在工作、生活上的事情，他都与玛莎在书信中分享。在成为神经科负责人后，他曾给玛莎写信，总结了两个人在情感道路上所经过的路程。
神经衰弱，如同其他神经系统疾病一样，可以使人的精神萎靡不振。而可卡因可以振奋人的精神，弗洛伊德曾经亲自服用可卡因，检验可卡因对人的神经系统所起的振奋作用。他在一封给玛莎的信中说：
“在我最近患神经衰弱症时，我再次服用可柯（Coca，可卡因就是用可柯树叶提炼出来的有机盐基，一般在医学上作局部麻醉用），而很少量的药剂就可以给我提神达到很兴奋的程度。我现在就是正在收集关于这个富有魔力的物质的资料。”
与此同时，弗洛伊德向一位年轻眼科医生建议用可卡因作为眼科手术的麻醉药。不久，他得知他的另一位朋友、眼科医生卡尔·柯勒已经成功地把可卡因用作眼科手术的麻醉剂。
接着，弗洛伊德又发现可卡因可以使人上瘾，就像吗啡可以使人上瘾那样。当弗洛伊德发现他的朋友弗莱舍尔因右手手术而上了吗啡瘾的时候，他建议弗莱舍尔用可卡因治疗。果然，弗莱舍尔服用可卡因后，立即断了吗啡瘾。从那以后，弗洛伊德用可卡因治疗各种神经系统失调症，诸如海上晕船和三叉神经痛等等。弗洛伊德研究可卡因的成果，再次证明他是希望取得神经病学方面的学术研究成果的。