Fra 1921 til 1922 studerte Popper kirkemusikk ved Wiens musikkonservatorium, etterfulgt av en lære som snekker. Parallelt tjente han penger med veibygging og som privatlærer, tok igjen sin skoleavslutning som eksternist og fortsatte deretter universitetsstudiene som ordentlig student. I 1924 fikk han både svennebrev som møbelsnekker og undervisningskompetanse som lærer. Mens han fortsatte å jobbe med vanskeligstilte barn og engasjere seg for en skolereform, begynte han på et studium i psykologi og filosofi under veiledning av Karl Bühler. Han forsvarte sin doktorgrad i 1928. I 1930 fikk han jobb som lærer og giftet seg med sin kollega Josefine Anna «Hennie» Henninger. Hun ble en uvurderlig støttespiller og i praksis sin manns privatsekretær, som blant annet maskinskrev alle hans manuskript.