В 1922 году Полинг окончил Университет штата Орегон со степенью в области химического машиностроения и поступил в аспирантуру Калифорнийского технологического института (Caltech) в Пасадене, штат Калифорния, под руководством Роско Дж. Дикинсона.
Он поступил в Орегонский сельскохозяйственный колледж и окончил его в 1922 году со степенью в области химического машиностроения. Затем Полинг отправился в Калифорнийский технологический институт (Caltech), где получил докторскую степень.