長井長義
1871年(明治4年)、明治新政府は第一回国費留学生として、各分野から11名をアメリカ・ヨーロッパへ留学させた。長井はその1人に選ばれた。専攻分野により留学先は異なり、陸軍はフランスに、海軍はイギリスにという具合に留学先国は決まっていた。長井は医学を目指していたため、ドイツ(当時プロイセン王国)への留学となった。
ただし、長井はいったん実家に戻っていたため、所定の出発船に遅れてしまった。このため一同とは違うルート、アメリカ経由で出発し、イギリスで先発と合流した。この時のことは長井の日記に克明に書かれている。その後、ドイツのベルリンに渡り、青木周蔵駐独代理公使に下宿先を周旋された。
その翌年よりベルリン大学に入学した。最初の講義はヘルムホルツ(Hermann Ludwig Ferdinand von Helmholtz)の植物学であったが、幼少の頃より父から植物について教え込まれていた長井にとって、和名がすぐ思い浮かび分かりやすい授業となり、内容的にもその後の研究に大きな影響を与えることとなった。リービッヒ(Justus von Liebig)の教え子であるヴィルヘルム・ホフマン(August Wilhelm von Hofmann)の化学の授業もあった。
この二つの授業が、その後の長井の方向性を決定づけることとなった。ホフマンに師事して化学・薬学を学び、化学実験などに没頭していく。