Da Brehm var tilbake i 1853, begynte han å studere naturvitenskap ved universitetet i Jena. I likhet med sin bror Reinholdt, ble han medlem i studentforeningen . På grunn av sin reise til Afrika fikk han tilnavnet . Etter fire terminer tok han eksamen i 1855, og året deretter befant han seg på en to år lang rundreise i Spania med sin bror. Så slo han seg ned i Leipzig, og arbeidet som forfatter, og skrev da flere populærvitenskapelige artikler. Ved siden av dette, foretok han i 1860 en reise til Norge og Lappland.