报考清华学堂获得录取，成为清华学堂的第一批学生中的一员。1911年10月因武昌起义爆发，清华学堂停课，叶鸿眷转读江南制造局兵工中学。1913年夏清华学堂在上海恢复招生。叶鸿眷改名叶企孙，再次报考并被录取。 1918年6月毕业于清华学校毕业，到美国芝加哥大学学习物理，1920年获物理学学士学位。同年9月叶企孙入读哈佛大学研究生院攻读博士学位，导师是诺贝尔奖得主、高压物理创始人珀西·布里奇曼。在哈佛大学读书期间，叶企孙主要完成了两件工作。第一件是，在哈佛教授威廉·杜安指导下，叶企孙与H.Palmer合作用