hij overgeplaatst naar 's Gravenhage. Hier werd Donders al spoedig een zeer bekend man, niet alleen door den ijver en het talent, waarmede hij zich met geneeskundige onderzoekingen bezig hield, waarvan hij eenige uitkomsten in het tijdschrift Boerhaave mededeelde, maar ook door zijn persoonlijkheid, die indruk maakte in elken kring waarin hij zich vertoonde, door zijn buitengewone schranderheid, zijn belangstelling in alle vakken van wetenschap, literatuur en kunst en door de gemakkelijkheid en sierlijkheid waarmede hij zijn gedachten wist weer te geven.
In 1842, op 24-jarigen leeftijd, werd hij belast met het onderwijs in de anatomie, de histologie en de physiologie aan de militaire geneeskundige school te Utrecht. Daar vond hij mannen als: G.J. Mulder, Moleschott, Harting en anderen, in wier kring hij, als een der voormannen van de nieuw oplevende physiologie, de warmste belangstelling vond. Met Mulder samen legde hij de eerste grondslagen van de histochemie - hij werd weldra een der voornaamste medewerkers aan de eerst kort te voren door Schleiden en Schwann gevestigde leer der cel als grondvorm van alle weefsels - hij begon, met meesterlijke onderzoekingen over de bewegingen van het menschelijk oog, de studiën waardoor hij een der allereerste voorgangers op het gebied der oogheelkunde zou worden. Misschien wel het belangrijkste geschrift van Donders uit deze periode is een voordracht door hem in 1844 gehouden in het Natuurk. Gezelsch. te Utrecht en in 1845 (het jaar waarin J.R. Mayer's verhandeling Die organische Bewegung in ihrem Zusammenhange mit dem Stoffwechsel verscheen) onder den titel: Blik op de stofwisseling als bron der eigene warmte van planten en dieren uitgegeven, waarin met grooten nadruk de onvergankelijkheid der kracht (of, zooals thans gezegd wordt, van het arbeidsvermogen) op den voorgrond wordt gesteld.
De faculteit der geneeskunde te Utrecht begreep, dat zij moest trachten een man van zoo buitengewone gaven aan zich te verbinden. Donders werd, ofschoon er geen vacature was, tot hoogleeraar benoemd, welk ambt hij op 28 Jan. 1848 aanvaardde, met een redevoering over de Harmonie van het dierlijke leven, de openbaring van wetten, een voorbode van Darwin's evolutieleer. Hij gaf onderwijs in gerechtelijke geneeskunde, in anthropologie, in gezondheidsleer en medische politie, in oogheelkunde, verrichtte de lijkopeningen in het ziekenhuis en wist een eenvoudig laboratorium in te richten, waaruit tal van gewichtige onderzoekingen te voorschijn kwamen.
Intusschen was hij gehuwd met Ernestine J.A. Zimmerman, de dochter van den lutherschen predikant te Utrecht. De eenige dochter uit dit huwelijk werd de echtgenoot van Th.W. Engelmann. Zij overleed in 1870, na tweelingen ter wereld te hebben gebracht. Donders verloor zijn echtgenoot in 1887. Kort na zijn aftreden als hoogleeraar trad hij opnieuw in het huwelijk met de talentvolle portretschilderes Bramine Hubrecht.
In 1851 werd Donders buitengewoon lid van de Kon. Akad. v. Wetensch. te Amsterdam en in 1855 lid der Afd. v. Wis- en Natuurk. der Akademie, van welke afdeeling hij van 1865 tot 1883 den voorzitterstoel bekleedde.
In 1859 stichtte hij, door bijdragen van belangstellenden daartoe in staat gesteld, het Ned. Gasthuis voor behoeftige minvermogende ooglijders, dat hij, met Snellen, die in 1877 tot hoogleeraar in de oogheelkunde werd benoemd, weldra tot een alom beroemde leerschool maakte. In 1862