萨顿于1904年回到根特大学，学习化学。1908年在他的博士资格考试中，他对异相体系中的自催化现象所进行的研究是比利时所有学生中成绩最好的，被授予了金质奖章。之后他专修数学和物理学。在学习期间，乔治·萨顿还积极参加筹备知识分子社团的活动，这让他结识了罗曼·罗兰、莫里斯·梅特林克、亨利·柏格森、威廉·奥斯特瓦尔德等着名文学家和科学家。1911年5月他以题为“牛顿力学原理”的论文获得科学博士学位。获得了博士学位一个月后，萨顿与英国艺术家埃莉诺·梅布尔·埃尔维斯结婚。第二年五月，他们有了一个女儿，并将其名字取