Тем временем Бородин оборудовал на квартире лабораторию и занялся молекулярной поляризацией. Кроме того, ходил учиться выдувать стеклянную посуду. Если в Гейдельберге он систематически посещал только курсы ботаники и минералогии, то в Париже у него глаза разбежались: слушал курсы Анри Виктора Реньо о пресловутом «теплороде», Анри Гюро де Сенармона — о физических свойствах кристаллов, день за днем метался между добрым десятком учебных заведений, анализируя манеру подачи материала профессорами. Впоследствии Бородин сделался блестящим лектором, очень ясно излагавшим предмет. Идеалом для него остался Клод Бернар, читавший в начале 1861 года курс «о крови и других жидкостях организма» так, ч то «каждая лекция врезывается в памяти слушателя, без всякого усилия со стороны последнего».
Срок командировки Менделеева заканчивался, выхлопотать дополнительный (третий) год не удалось. Дмитрий Иванович собирался домой в раздумьях, соглашаться ли на место в Горы-горецком земледельческом институте, тогда еще не переведенном из Могилевской губернии в Петербург, или ехать наудачу прямо в столицу. Вот и Бородин прикинул оставшееся до возвращения в Россию время, вздохнул мечтательно об Испании и пустился в «прощальный тур». Весной 1861 года из Парижа — снова в Италию. Во Флоренции восхитился галереей Уффици и бесподобным мороженым, через Сиену с трудом добрался на фабрику в Лагони, где видел целое море борной кислоты. Не позднее 26 апреля (нового стиля) прибыл в Неаполь и оставался там как минимум до 14 мая. Хотя 12 дней он проболел желтухой, но все же успел, по-видимому, совершить восхождение на Везувий, поскольку собрал для музея академии коллекцию лав вулкана и его второй вершины — Монте-Сомма. Везувий был спокоен, следующее его извержение случилось только в 1867 году. Возможно, Бородин нанес визит в недавно открытую Обсерваторию Везувия, где уже развернулось изучение вулкана. Затем через Швейцарию он двинулся в Вюрцбург, чтобы изучать физиологическую химию у Иоганна Иосифа Шерера, но что-то пошло не так, и через две недели он уже постигал практическую кристаллографию у Германа Коппа в Гиссене. 17 марта Конференция Медико-хирургической академии по просьбе Бородина, которую тот мотивировал большим числом изучаемых дисциплин, встретившимися препятствиями и неготовностью лаборатории в Петербурге, продлила командировку на год, до августа 1862 года.
Вернувшись наконец в Гейдельберг, Бородин снова обосновался у Эрленмейера и занялся действием хлоройодоформа на цинк-этил, в январе того же года полученный Менделеевым. В том же году он разработал способ получения бромзамещенных жирных кислот и открыл реакцию, сегодня известную как реакция Бородина — Хунсдиккера. 19 сентября на берегах Рейна в Шпайере (в 15 километрах от Гейдельберга) Бородин на 36-м съезде Общества немецких естествоиспытателей и врачей слушал исторический доклад Александра Михайловича Бутлерова «О химическом строении веществ», довольно прохладно встреченный немецким большинством. Тем временем в Гейдельберге учредилось «домашнее» Русское химическое общество — прообраз будущего «настоящего».