Holonyak gavo bakalauro (1950), magistro (1951), ir daktaro (1954) laipsnius iš Ilinojaus universiteto Urbana-Champaign. Holonyak buvo pirmasis jo šeimos narys, gavęs bet kokio tipo formalų išsilavinimą. Jis kartą dirbo 30 valandų iš eilės Ilinojaus centrinėje geležinkelio stotyje, kol suprato, kad sunkaus darbo gyvenimas nebuvo tai, ko jis norėjo, ir jis norėjo eiti į mokyklą. Pasak Knight Ridder, "pigios ir patikimos puslaidininkės lazeriai, svarbūs DVD grotuviams, juostų kodų skaitytojams ir daugeliui kitų prietaisų, savo egzistavimą šiek tiek skolingi pareikalaujamam darbo krūviui, kurį prieš dešimtmečius patyrė Downstate geležinkelio įgulos". Holonyak gavo bakalauro (1950), magistro (1951), ir daktaro (1954) laipsnius iš Ilinojaus universiteto Urbana-Champaign.
Jis nenorėjo sunkaus darbo.