1976年张朝阳上中学时，正好恢复高考，他开始像大多数孩子一样埋头学习。他属于同龄人里较早有念书意识的一批人，很小就懂得，要出人头地，学习特重要。经过5年苦读，从西安的一所厂矿子弟中学转到了西安中学，1981年顺利地考上了清华大学物理系。提起往事，张朝阳对高考那段岁月依然难忘。“我高考的时候没住校，每天早上七八点的时候，和一大帮同学骑着自行车，浩浩荡荡去自习室温习功课。”张朝阳回忆，“那时候父母给的压力并不是很大，只是自己喜欢学习，特别是喜欢学物理。我觉得学习是件快乐的事情。” 清华的5年就是这样的非常艰苦的、压力非常大的5年，他学会了如何在极端压力下去生存。为了缓解这种压力，他练习冬泳，并得到了一种自我肯定。1986年，他考取李政道奖学金，赴美国麻省理工学院（MIT）深造。