帝国大学の教授、関谷清景と助教授の菊池安は、帝国大学の派遣命令を受けて噴火直後の磐梯山に赴き、調査研究に従事した。関谷は小磐梯が全面的に崩落した現場の状況を把握した後、崩壊の規模を算定する必要性を認識したため、帝国大学に測量を行うために工学士の追加派遣を要請した。関谷、菊池は7月31日からは磐梯山中腹の中ノ湯の半壊した建物をベースキャンプとして調査を行い、8月3日からは追加派遣された工学士の戸谷亥名蔵もメンバーに加わり、8月8日に下山するまで調査を続けた。関谷と菊池は共同で磐梯山での調査研究に従事したが、両名の磐梯山噴火に対する認識には相違があったとされる。しかし両名の研究成果として公表された関谷、菊池（1888）、 S.Sekiya,Y.Kikuchi（1890）は、ともに教授である関谷の見解に沿ってまとめられており、関谷の解釈と異なる部分の菊池の見解は無くなっている。いずれにしても関谷、菊池の現地調査を踏まえた研究成果は高く評価され、1888年の磐梯山噴火について最も重要な調査研究とされ、専門家は基本的に関谷、菊池の論文をもとに研究を展開するようになった。関谷、菊池の説によれば、噴火当日、朝の7時頃から磐梯山では山鳴りがあり、その後、強い地震が続いて発生し、引き続いて強い鳴動の中、小磐梯から水蒸気交じりの岩石が吹き上げられた。まもなく15回から20回の大破裂が発生して小磐梯からの水蒸気交じりの岩石の吹き上げが続き、最終の大破裂のみが上ではなく、横側である北へと抜けたとした。大破裂が始まってから北側に抜けたという最後の破裂まではわずか1分程度であった。その後も約30～40分間、規模が小さな崩落が続いたとした。関谷、菊池では、1888年の磐梯山噴火の噴火活動は、噴火によって消滅した小磐梯で発生したと結論付け、磐梯山東麓の琵琶沢やその周辺に被害をもたらした爆風と土石流は、小磐梯で発生した噴火とそれに伴って発生した山体崩壊のいわば支流であると解釈した。また関谷、菊池は、1888年の磐梯山噴火に伴う山体崩壊の崩壊量は、約1.213立方キロメートルと推定した。この数値は崩壊前の小磐梯を円錐形をしていたとの推定のもとに算定された。噴火と山体崩壊の経緯やメカニズムとともに、約1.2立方キロメートルとの崩壊量推定もまた定説となり、その後も崩壊量が1立方キロメートル程度と見積もった研究成果が公表されている。
1863年の薩英戦争を機に、薩摩藩では海外に通じた人材養成の気運が高まった。薩英戦争でイギリス軍の捕虜となった五代友厚は、翌1864年に、欧州への留学生派遣を強く推す富国強兵策「五代才助上申書」を藩に提出し、薩摩藩洋学校「開成所」教授の石河確太郎も大久保利通に開成所の優秀な学生の派遣を上申した。開成所は、薩英戦争後の藩の近代化政策の一環として、洋式軍制拡充の目的で1864年に創設された藩立の洋学養成機関で、語学のほか、砲術、兵法などの軍事学や天文、数学などの自然科学を中心に教えていた。選抜された学生たちは五代ら引率者とともに、元治2年（慶応1年、1865年）1月18日に鹿児島城下を出発。薩摩郡串木野郷羽島村（現在の鹿児島県いちき串木野市羽島）の港から船の都合により2カ月ほどの待機を経た後3月22日、トーマス・グラバーの持ち船であるオースタライエン号で密航出国した。5月28日（旧暦）にイギリス到着後、一行19名のうち、引率係の新納久脩、寺島宗則、五代友厚と、通訳の関研蔵、年少の長沢鼎を除いた14名が、3か月の語学研修ののち、ロンドン大学のユニバーシティカレッジの法文学部聴講生として入学し、先に入学していた長州藩の留学生2名（井上勝と南貞助）とともに学んだ。長沢はアバディーンのグラバーの家に預けられ、地元の学校に通った。大学では、英国軍事学の基礎とも言える歴史・科学・数学などを主に学び、約半数が経済的理由により一年後の1866年夏に帰国した。この間留学生と会った画家のジョージ・プライス・ボイスは美術評論家のウィリアム・マイケル・ロセッティ（画家ロセッティの弟）に宛てた書簡で彼らのことを「育ちがよく聡明で英語も少しわかる」と評している。残留した学生たちは、学業のほか、欧州各地を訪問するなどしたのち、一部はシャルル・ド・モンブランの紹介でフランスに転学、森有礼、鮫島尚信、長澤鼎、吉田清成、畠山義成、松村淳蔵の6名は、英国下院議員ローレンス・オリファントの「日本再生のために役立つ」という勧めに従い、オリファントが信奉する宗教家トマス・レイク・ハリスが創立した宗教共同体「新生兄弟」のコロニーに参加するため、1867年夏にアメリカに移った。オリファントは留学生たちのことを「人に迷惑をかけることを嫌い、世間知らずで、真実で愛すべき誠実な人たち」と評し、留学生たちにハリスの教えこそ「外国から日本を守る唯一の道」と説いて勧誘した。教団コロニーでの自給自足の共同生活は、学資の尽きてきた留学生たちにとっても好都合であった。また、英国で1年を過ごした時点で留学生たちはキリスト教文明社会について懐疑的になっており、オリファントらの影響もあってか、欧米諸国の欲心にのみとらわれて侵略行為を繰り返す弱肉強食的な体質を批判して学ぶべき点が少ないとし、「表面的には公平な英国もその実は技巧権謀に支配された不義不法の国」と国元に書き送っている。同教団には、森らの勧めで、薩摩藩から新たな留学生たちも参加した（薩摩藩第二次米国留学生）。