W latach 1809–1816 Giacomo całkowicie poświęca się nauce. Było to, wedle jego słów: „siedem lat studiów desperackich i szalonych”. W samotności spędza noce i dnie w bibliotece swego ojca: nabywa dzięki temu niezwykłej erudycji oraz osiąga znawstwo w dziedzinach filologii klasycznej (od greki do hebrajskiego), a także filozofii. Wszystko to okrasza trwałym uszczerbkiem na zdrowiu fizycznym – pogłębiła się skolioza, z którą się urodził, męczy się wzrok, który w przyszłych latach miał się stale coraz bardziej pogarszać, aż do stanu bliskiej ślepoty. Leopardi cechował się dużą ekstremą w zachowaniu: bał się chodzić po krzyżu utworzonym z kafelków na podłodze w swoim domu, nie dbał zupełnie o higienę, rzadko biorąc kąpiele i nieczęsto zmieniając ubranie. W tym okresie mają miejsce pierwsze próby poetyckie: powstają dwie tragedie oraz traktaty filozoficzne i filologiczne, pełne erudycji. Giacomo przekłada również na włoski dzieła klasycznych autorów, Homera, Hezjoda oraz Wergiliusza.