島峰徹の歯科学専攻は、徹・内藤久寛と小金井良精との相談の結果と考えられている。この後、小金井は留学直後の島峰を東京帝国大学の歯科学教室主任石原久に推薦しており、留学前には歯科学に必要な知識である解剖学を研究させた。また、島峰留学直後に伝染病研究所が同人を迎えようと考え内藤に相談したが、内藤は「島峯は最初から歯科をやらすことにしてドイツに留学させた‥」と回答しており、このことより島峰の歯科学専攻は大学院生であった頃より決められていたと考えられている。1907年（明治40年）6月、島峰はドイツに留学し同年10月ベルリン大学歯学科に入学、一般歯科過程を規定に従い1年半で終え、ウイリーゲル教授より口腔外科学及び歯牙の病理学を研究し『歯髄炎』に関わる論文を発表した。1909年（明治42年）7月、ブレスラウ（ヴロツワフ　現在ポーランド領）大学（ヴロツワフ大学）に転じバルチ教授の無給助手となり歯牙病理組織学と保存療法学科で学び、『第2セメント質』に関わる論文を発表した（この論文は後に学位論文として用いられた）。その後、同大学解剖学教室のクラーチ博士・医化学を研究し、翌1911年（明治44年）4月ブレスラウ（ヴロツワフ）大学衛生学パイファー教授の無給助手として『口腔細菌並びに梅毒の純粋培養を研究』し3論文を公表した。同年8月文部省在外研究員（官費留学生）となりドイツ・アメリカへの官費留学が認められた。万国衛生博覧会（ドレスデン開催）・ドイツ中央歯科医学会において研究業績を発表し、その後ハンガリー・オーストリア他ヨーロッパ各国を訪問、各国の歯科学教育制度や資格制度を調査した。その間、1912年（大正元年）にはベルリン大学より業績を認められ歯科医学科内学術研究科主任として採用されたことは、当時の日本人留学生としては破格のことであった。1914年（大正3年）8月文部省の指示により万国歯科医学会（ロンドン開催）に日本を代表して出席し、10月第一次世界大戦勃発によりアメリカに転じフィラデルフィアのペンシルベニア大学に滞在し、ボルチモア市・ワシントン市・ニューヨーク市・シカゴ市・サンフランシスコ市の歯科学校・大学を視察、1914年（大正3年）12月1日東京に帰着した。
父の死から島峰家は困窮を極め、徹の学業成就のため次弟正は長岡中学（3年生）を退学し医科に住み込み修行を行うこととし、母シゲと末弟恂は片貝村で乳牛を飼い牛乳を売って生計を立てた。また、長岡藩士の教育費を支援する長岡社の貸費生となり、1901年（明治34年）6月第四高等学校を卒業し、直ちに東京帝国大学医科大学に入学した。1905年（明治38年）12月東京帝国大学医科大学を卒業後同大学院に入学、早く医者としての途を習い覚えたいとの考えから小石川の東京市養育院医員となる（翌年12月退任）。この頃、一時期父恂斎が開業していた石地の隣地に住んでいた内藤久寛（日本石油社長）と同郷の先輩で東京帝国大学医科大学教授の小金井良精が徹を後見していたと思われる。養育院退任後小金井良精の解剖学教室で解剖学と組織学を修得した。
島峰徹が小学生期に片貝に移り、徹は地元の子供等と共に「破竹組」と称し、自ら隊長となる腕白であったと伝えられるが、学業成績は優秀であった。1892年（明治25年）高等小学校を卒業、長岡洋学校（現長岡高等学校）に入学したが在学3ヶ月で新潟中学校（現新潟高等学校）に転入し、1896年（明治29年）新潟中学校を卒業した。中学卒業後上京し、日清戦争直後の高揚感から海軍に憧れ、海軍兵学校の入学試験を受け合格するが、父の反対から断念する。また、政治家を志し一時法科系の学校に通ったとも伝えられているが、家業である医業を学ぶべく1896年（明治29年）4月金沢医学専門学校（後の金沢医科大学）に入学した。医者になるなら大学に入学すべきとの考えから金沢医学専門学校も退学し、1897年（明治30年）第四高等学校に入学した。その頃、父恂斎は結核に罹り、ある時徹は東京市の医者に診せるべく父を背負い汽車に乗り上京したが、病既に重く何も出来ず帰郷したことが伝えられている。1898年（明治31年）徹が第四高等学校に入学した翌年に、父恂斎は死去した。
軟鋼などの大量生産に用いられる溶接に用いるシールドガスとしては、アルゴンなどの不活性ガスは比較的高価で、経済的ではない。また、不活性シールドガスは清浄作用がないので、欠陥の原因になることがある。これらを解決するひとつの方法として考案されたものが炭酸ガス（CO₂）によるシールドである。CO₂は高熱で分解し酸素と一酸化炭素に分かれる。これが電離してプラズマとなり、アークを形成する。一酸化炭素は鋼に対して還元性を示す（保護する方向に働く）が、酸素は酸化性、つまり鋼の性質を低下させる働きがある。このため、シールドガスに炭酸ガスを用いる場合は、溶接ワイヤの中に脱酸化性の元素（たとえば、MnやSiなど）を添加しておく必要がある。これによって溶融池内には酸化マンガンや酸化ケイ素が発生するが、これらはブローホールとはなり得ず溶融池表面に浮き上がり、スラグを形成する。ただし、溶接条件によっては溶接内部にスラグが入り込み、溶接欠陥を生じてしまうこともあので注意が必要である。また、CO₂が高温下で分解する際は、結果として急激に体積が膨張し、さらにアークから熱量を奪うことになる。このときアークは周囲から冷却されて細く鋭くなり、狭い範囲に熱が集中しやすくなる。これを熱的ピンチ効果という。その結果、アークは溶滴を包まず、溶滴の下端より発生する。するとローレンツ力により溶滴が持ち上げられ溶滴は大きく成長した後、溶融池に移行する。この間もアークは途切れることなく発生し続けているので入熱の関係上母材に深い溶け込みができやすく、かつ速い溶接が可能になり、溶接対象物への熱影響が少なくなる。これらの現象は溶接に対して、スパッタの発生が多くなることや溶接欠陥、外観を悪くするという悪い要素と、溶け込みが深く、熱影響が少なく、速い溶接ができるという良い要素を与える。なお、イオン化傾向の強いアルミニウムのような金属の溶接においてCO₂はシールドガスとして適していない。発生した酸素に対して添加剤が機能できず、還元できないためである。上記のようにCO₂は活性であるが故に溶接中はアルゴンガスなどに比べて複雑な状態となるので、使用に際しては十分な知識と技量が必要になる。目的によってアルゴンガスと使い分け、あるいは併用することが推奨される。二酸化炭素でシールドする溶接を炭酸ガスアーク溶接と呼ぶ一方、二酸化炭素とアルゴンガス両方を利用する溶接法があり、これを混合ガス・マグ溶接という。CO₂が20%、アルゴンが80%の比率のシールドガスは混合ガス・マグ溶接における標準ガスとして使用されている。