此后几年中，洪堡一有机会就到耶拿和魏玛拜访歌德。他们一起散步、用餐、开展科学实验，并参观耶拿的新植物园。歌德精神焕发，不停地变换话题，“早上先推敲诗句，然后解剖青蛙”是洪堡来访期间歌德日记中的典型记载。他对友人说，洪堡让他不断地产生新想法，甚至头晕目眩——他从未碰到过如此全能的人。洪堡的勤奋“鞭打着科学的事物”飞速前行，有时一不注意就难以跟上他的思路。
距初次到访过去 3 年后，洪堡又来到耶拿，在此停留了 3 个月。歌德从魏玛赶来和他见面。为了省去在两个城市之间奔波的劳苦，歌德住进了耶拿的老城堡。洪堡计划进行一系列“动物电”实验，并试图完成一部相关的书稿。洪堡几乎每天——经常和歌德一起——都从威廉的住所走到耶拿大学。在那里，洪堡会在解剖演示室里工作上六七个小时，并以此为专题举办讲座。
在一个温暖的春日，耶拿地区降下一场雷雨。洪堡冲到室外，架设起仪器，想以此来测量大气中的电量。大雨滂沱，雷声滚滚，远处的农田上空被一道闪电照亮——洪堡找到了真正属于自己的实验场。次日，他听说附近的一位农夫和他的妻子被闪电击中身亡。洪堡连忙赶去，要来了他们的尸体。在耶拿大学圆形解剖学教室塔楼的大桌上，他仔细地分析他们的尸体，并兴奋地发现：农夫的腿骨看上去像“被鸟枪的子弹击穿”，但最重的伤口却在生殖器上。他以为是毛发燃烧导致的烧伤，但死者腋下却完好无损，这让他否定了这一猜想。虽然需要面对烧焦的肉体和尸体的恶臭，洪堡却怡然自得。他说：“如果不做实验，我就不能活。”
和歌德合作实验中的一个偶然发现让他津津乐道。一天早晨，洪堡将一条解剖下来的青蛙腿放在玻璃板上，用不同的金属将它的肌肉和神经连接起来；他尝试了银、金、铁、锌等，但只能让蛙腿轻微地动一动。他俯身想去检查装置的连接情况，却意外地发现蛙腿开始剧烈收缩，甚至直接从桌面上跳了下去。二人都惊讶莫名。洪堡后来意识到，一定是他呼吸产生的水汽触发了这一反应：微小的水滴碰触到金属，形成了触动蛙腿的电流。洪堡认定这是他生平做过的最神奇的实验，好像在呼吸间将“生命的气息”吹进了青蛙死去的躯体。全新的生命科学呼之欲出。
31
与此相关，他们也讨论了洪堡先前的老师布卢门巴赫关于生物体内“形成力”的学说。歌德相当兴奋，并将这些理论应用到了自己关于“原型”的想法中。他写道，一定是“形成力”触发了“原型”中某些部分的发育。例如蛇的脖颈如此之长，一定是因为“没有把物质或力”浪费在手臂和腿的发育上；而蜥蜴的脖颈如此之短，是因为它同时长了四条腿；青蛙的脖颈更短，因为它的腿更长。不同于笛卡尔把生物体看作机器，歌德坚信，生物有机体由各部分组成，但只有合为一个整体时才会运转。简单地说，机器可以拆开重组，但生物有机体的各个器官只有相互依存才能运行。在机械系统里，部分形塑整体；而在有机体内部，整体形塑部分。
洪堡进一步拓宽了这一观念。虽然他自己关于“动物电”的理论最终被证明是错误的，但这些经历却也给他未来关于自然的新观念打下了基础。④布卢门巴赫等其他科学家将“力”的观念应用在生物体内，洪堡则将目光转向更宽泛意义上的自然——将整个自然界解释为一个有机的整体，认为其中有相互关联的动力。这种新想法改变了他的研究手段。如果事物都相互关联，那么在研究它们之间的异同时，不应失去整体观。比较（comparison）成了洪堡理解自然的首要工具，而非抽象的数学或数字。
32
歌德对这位年轻的朋友心服口服，称他智慧超群，令人仰慕。大家认为：洪堡在耶拿停留期间，正好也是歌德多年以来创作力最旺盛的时期之一。他不仅和洪堡一起进行解剖学实验，还着手创作史诗《赫尔曼和多罗泰》（Hermann and Dorothea），并重温了自己先前关于光学与颜色的理论。他观察昆虫，解剖蠕虫和蜗牛，并继续地质学的研究，夜以继日地工作。他们的“小学院”异常忙碌：威廉·冯·洪堡用德文以诗体形式翻译了一部埃斯库罗斯⑤的希腊悲剧，并与歌德讨论；亚历山大则协助歌德架设起一套光学试验设备，用它来分析光的成分，并探究磷燃烧时发出荧光的现象。下午和晚间，他们有时在威廉和卡洛琳娜的家中见面，但他们更多聚集在弗雷德里希·席勒毗邻集市广场的家中：歌德引述他的诗歌，其他人也分享各自的近作，直到深夜。在给友人的信中，歌德承认自己太累了，甚至有些盼望回到魏玛的家中“休养”。
亚历山大·冯·洪堡对知识的追求极富感染力，甚至重新唤起了歌德对科学的兴趣。席勒则有些担忧歌德的精力被牵扯到诗与美学之外太远，认为这都是洪堡的错。席勒还觉得这个年轻人涉猎太杂，将来未必能成大器。洪堡只对测量感兴趣，虽然知识丰富，但他的工作“意趣贫乏”。在这一点上，席勒孤掌难鸣：就连听他私下议论的朋友都认为，对科学测量的热情恰恰为洪堡对自然形成更宏观的理解埋下了基石。
席勒与威廉和亚历山大·冯·洪堡以及歌德（从左至右），在耶拿席勒别墅里的花园中
在耶拿停留一个月之后，歌德返回魏玛，但迅即开始怀念新近获得的智性刺激，于是去信邀请洪堡来访。5 天后，洪堡到达魏玛，停留一周。第一天，歌德在自己家里待客；次日请洪堡到公爵的城堡与卡尔·奥古斯特共进午餐，然后在自己的住处举办盛大的晚宴。为了让客人饱览魏玛的景致，歌德带他参观了公爵的风景画收藏，以及一些刚刚从俄国运来的岩石标本。他们几乎每天都到城堡用餐，公爵让洪堡演示一些科学实验娱乐宾客。洪堡必须从命，但他认为自己在宫廷里纯粹是浪费时间。
33
在此后的一个月中，直到洪堡离开耶拿之前，歌德频繁往来于自己在魏玛的家与耶拿城堡之间。他们一起阅读博物学书籍、散步，晚餐之后则讨论最新的哲学文本。席勒新近购入了一处花园别墅，坐落在耶拿城外，那儿成了他们的聚会新场所。在那里，一条小河流过花园后院；他们在一处凉棚下小憩，石头圆桌上摆放着酒杯、餐盘，以及书籍和纸稿。初夏的傍晚温度怡人，夜幕降临之后，只听得见潺潺流水声，还有夜莺的歌唱。歌德在日记中写道，他们谈论“艺术、自然与心灵”。
和他们一样，全欧洲的科学家与思想家都在探索同样的问题：如何理解自然。大致有两个相互争锋的学派：理性主义与经验主义。理性主义者倾向于认为一切知识都来源于理性及理性思考，而经验主义者认为人只能通过感官经验来认知世界；后者坚持认为，人类大脑中的一切认识都来自身体感官。有些人甚至大胆宣称，人在出生时就像一张白纸，上面并没有预先写好任何概念；人的一生不断地通过感观体验来获得知识，最终写满这张纸。在科学领域，这意味着经验主义者总是用观察和实验来检验理论，而理性主义者则用逻辑与理性思考来给出论断。