Nguồn tài liệu đầu tiên của Fermi về nghiên cứu vật lý là sách được tìm thấy ở một chợ địa phương ở Rome có tên Campo de' Fiori. Quyển sách 900 trang từ năm 1840, Elementorum physicae mathematicae, được viết bằng tiếng Latinh của Jesuit Father Andrea Caraffa, một giáo sư ở Collegio Romano. Nội dung quyển sách gồm toán học, cơ học cổ điển, thiên văn học, quang học, và âm học. Fermi kết bạn với một sinh viên khoa học nghiêng, Enrico Persico, và hai người làm việc cùng nhau trong các dự án khoa học như xây dựng con quay hồi chuyển và đo lường từ trường Trái Đất. Sự thích thú của Fermi về vật lý được các đồng nghiệp của cha ông khuyến khích, Adolfo Amidei đã cho anh một số cuốn sách về vật lý và toán học mà ông đọc và tiếp thu một cách nhanh chóng.