Приехав в Лондон в 1851 году на Всемирную выставку, Дондерс познакомился с двумя выдающимися клиницистами того времени Альбрехтом фон Грефе и сэром Вильямом Боуманом, который одним из первых стал использовать в своей практике офтальмоскоп Гельмгольца. Вдохновлённый новыми научными идеями в офтальмологии, Дондерс, по возвращении в Утрехт, занялся теорией и практикой глазных болезней. Через несколько лет согражданами было собрано 40 тысяч флоринов на строительство глазного госпиталя вместимостью 40 коек, который стал не только медицинским заведением, но и исследовательским центром при университете. Ради работы в госпитале Дондерс отказался от приглашения в Боннский университет профессором физиологии, поступившем от Гельмгольца. Последующие годы были очень плодотворны для учёного. С 1858 по 1864 год он опубликовал целую серию работ по офтальмологии, ставших классическими. Сборник, вышедший в Лондоне в 1864 году, содержал новое учение о теории и практике коррекции аномалий зрения с помощью линз.