Studia Studia rozpoczął na Uniwersytecie w Heidelbergu, gdzie spędził jednak tylko jeden semestr. Następne cztery lata studiował fizykę, geografię i matematykę na Uniwersytecie w Bonn. W 1879 roku chciał przenieść się na Uniwersytet w Berlinie, by studiować fizykę u Hermanna von Helmholtza, ale – z powodów rodzinnych – przeniósł się na Uniwersytet w Kilonii. Tam studiował u Theobalda Fischera i otrzymał doktorat z fizyki w 1881 roku, za pracę Beiträge zur Erkenntnis der Farbe des Wassers (Przyczynek do zrozumienia koloru wody), w której opisywał absorpcję, refleksję i polaryzację światła w wodzie morskiej. Chociaż Boas uzyskał doktorat z fizyki, jego mentor Fischer (uczeń Carla Rittera) był geografem. Z tego powodu niektórzy biografowie uważają Boasa za bardziej geografa niż fizyka.