毕业后曾任职于王子饭店，后来进入CAT（Civil Air Transport，民航公司）担任地勤人员。由于目睹二二八事件和成长经历，陈唐山有感于外来统治者对台湾人的歧视。和同年代许多大学毕业生一样，陈唐山自觉在台湾有志难伸，所以在1964年陈唐山申请到美国大学的奖学金，以优异成绩获得美国奖学金，前往美国奥克拉荷马大学攻读硕士，主要研究大气层乱流对气候的影响，于1966年取得硕士学位。陈唐山在奥克拉荷马大学求学期间，在诺曼（Norman）校区第一天，就在校园碰到关子岭会议的发起人、也是嘉中毕业的陈荣成，