Το 1968, ο Bednorz γράφτηκε στο Πανεπιστήμιο του Münster για να σπουδάσει χημεία. Ωστόσο, σύντομα ένιωσε χαμένος στο μεγάλο πλήθος των μαθητών και επέλεξε να στραφεί στο πολύ λιγότερο δημοφιλές θέμα της κρυσταλλογραφίας, ένα υποπεδίο της ορυκτολογίας στη διεπαφή της χημείας και της φυσικής. Το 1972, οι δάσκαλοί του Wolfgang Hoffmann και Horst Böhm τακτοποίησαν για να περάσει το καλοκαίρι στο IBM Zurich Research Laboratory ως επισκέπτης φοιτητής. Η εμπειρία εδώ θα διαμόρφωνε την περαιτέρω καριέρα του: όχι μόνο συνάντησε τον μετέπειτα συνεργάτη του K. Alex Müller, τον επικεφαλής του τμήματος φυσικής, αλλά και βίωσε την ατμόσφαιρα δημιουργικότητας και ελευθερίας που καλλιεργήθηκε στο εργαστήριο IBM, το οποίο αναγνωρίζει ως ισχυρή επιρροή στον τρόπο διεξαγωγής της επιστήμης. Μετά από μια άλλη επίσκεψη το 1973, ήρθε στη Ζυρίχη το 1974 για έξι μήνες για να κάνει το πειραματικό μέρος της διπλωματικής του εργασίας. Εδώ καλλιέργησε κρύσταλλα SrTiO3, ένα κεραμικό υλικό που ανήκει στην οικογένεια των perovskite.  Ο Müller, ο οποίος ενδιαφερόταν για τα perovskites, τον παρότρυνε να συνεχίσει την έρευνά του και αφού πήρε το μεταπτυχιακό του από το Münster το 1977 ο Bednorz ξεκίνησε διδακτορικό στο ETH Zurich (Ελβετικό Ομοσπονδιακό Ινστιτούτο Τεχνολογίας) υπό την επίβλεψη των Heini Gränicher και Alex Müller. Το 1978, η μελλοντική σύζυγός του, Mechthild Wennemer, την οποία είχε γνωρίσει στο Münster, τον ακολούθησε στη Ζυρίχη για να ξεκινήσει το διδακτορικό της. Το 1982, αφού απέκτησε το διδακτορικό του, εντάχθηκε στο εργαστήριο IBM. Εκεί, εντάχθηκε στη συνεχιζόμενη έρευνα του Müller για την υπεραγωγιμότητα. Το 1983, οι Bednorz και Müller ξεκίνησαν μια συστηματική μελέτη των ηλεκτρικών ιδιοτήτων των κεραμικών που σχηματίστηκαν από οξείδια μετάλλων μετάπτωσης, και το 1986 πέτυχαν να προκαλέσουν υπεραγωγιμότητα σε οξείδιο του χαλκού βαρίου λανθανίου (LaBaCuO, επίσης γνωστό ως LBCO). Η κρίσιμη θερμοκρασία του οξειδίου (Tc) ήταν 35 K, ένα πλήρες 12 K υψηλότερο από το προηγούμενο ρεκόρ. Αυτή η ανακάλυψη υποκίνησε πολλές επιπλέον έρευνες για την υπεραγωγιμότητα υψηλής θερμοκρασίας σε υλικά χαλκού με δομές παρόμοιες με το LBCO, οδηγώντας σύντομα στην ανακάλυψη ενώσεων όπως BSCCO (Tc 107K) και YBCO (Tc 92K).