1870 թվականին Լորենցը ընդունվեց Լեյդենի համալսարան, Հոլանդիայի հնագույն համալսարան։ Այստեղ նա հաճախում էր ֆիզիկոս Պիտեր Ռիյկեի (Pieter Rijke) և անալիտիկ երկրաչափության կուրս կարդացող մաթեմատիկոս Պիտեր վան Գիրի (Pieter van Geer) դասախոսություններին, սակայն ամենից շատ մտերմացավ աստղագիտության պրոֆեսոր Ֆրեդերիկ Կաիսերի հետ, ով նոր տաղանդավոր ուսանողի մասին իմացավ իր նախկին աշակերտ Վան–դեր–Ստադտայից։ Հենց համալսարանում ուսման ընթացքում ապագա գիտնականը ծանոթացավ Ջեյմս Կլերկ Մաքսվելի հիմնական գործերին և առանց դժվարության կարողացավ գլուխ հանել դրանցից, ինչին նպաստեցին Հելման Հելմհոլցի, Օգյուստեն Ֆրենելի և Մայքլ Ֆարադեյի աշխատությունների ուսումնասիրությունը։ 1871 թվականի նոյեմբերին Լորենցը գերազանցությամբ հանձնեց մագիստրոսի աստիճանի համար քննություն և, որոշելով ինքնուրույն պատրաստվել դոկտորկան քննությունների, 1872 թվականի փետրվարին հեռացավ Լեյդենից։ Վերադառնալով Արնհեմ, նա երեկոյան դպրոցում և Տիմմերի դպրոցում, որտեղ երբևէ սովորել էր հենց ինքը, դարձավ մաթեմատիկայի ուսուցիչ, այդ աշխատանքը իրեն թողնում էր բավականին ազատ ժամանակ, որպեսզի զբաղվի գիտությամբ[17]։ Լորենցի ուսումնասիրության հիմնական ուղղությունը դարձավ Մաքսվելի էլեկտրամագնիսական տեսությունը։ Բացի այդ, դպրոցի լաբորատորիայում նա կատարում էր օպտիկական և էլեկտրական փորձեր և նույնիսկ լեյդենյան տարաներն ուսումնասիրելիս անհաջող փորձեց ապացուցել էլեկտրամագնիսական ալիքների գոյությունը։ Արդյունքում, առընչվելով բրիտանական ֆիզիկոսի հայտնի շարադրանքին, Լորենցը ասել է,–«Նրա «Էլեկտրականության և մագնիսականության տրակտատը» կյանքում իմ վրա, թերևս, թողած ամենից մեծ տպավորությունն էր, լույսի մեկնաբանությունը ինչպես էլեկտրամագնիսական երևույթ իր համարձակությամբ գերազանցեց ամենը, ինչ ես գիտեի մինչ այս։ Բայց Մաքսվելի գիրքը դյուրիններից չէր։ Գրվել է այն տարիներին, երբ գիտնականի գաղափարները վերջնականորեն ձևակերպում չէին ստացել, այն չէր ներկայացնում օրինական ամբողջություն և շատ հարցերի պատասխաններ չէր տալիս»[18]։