I 1877 dro Planck til Berlin og studerte der et år under de berømte fysikerne Hermann von Helmholtz og Gustav Kirchhoff og matematikeren Karl Weierstrass. Planck skrev at Helmholtz aldri var helt forberedt, snakket sakte, gjorde gjentatte feilberegninger og kjedet sine tilhørere, mens han anså at Kirchhoffs forelesninger var godt forberedte, om enn monotone. Til tross for dette kom Planck til å bli en nær venn av Helmholtz. Han gjennomførte sine studier i hovedsak gjennom egenstudier av Rudolf Clausius' skrifter, noe som inspirerte ham til å velge termodynamikk som sitt hovedemne.