При этом ближайшие к А. Потебне люди (очевидно, и он сам) критически воспринимали самодержавно-бюрократический строй России — как до, так и после крестьянской реформы 1861 года. В этой связи характерна трагическая история его младшего брата подпоручика Андрея Потебни. Будучи преданным революционно-демократическим и национально-освободительным идеалам, находясь в переписке с А. Герценом, он в канун Польского восстания 1863–1864 годов организовал и возглавил Комитет русских офицеров в Польше, члены которого поддержали идеи повстанцев и с началом боевых действий перешли на их сторону. Сражаясь в рядах польских повстанцев, Андрей погиб в бою.
Поступок брата, глубоко проникшегося свободолюбивыми идеями герценовского «Колокола», бросил тень на дальнейшую карьеру А. Потебни, все последующие годы жизни находившегося под негласным надзором полиции. Однако прямых улик против него не было: к началу Польского восстания, с 1862 года, он был командирован за границу для ознакомления с состоянием языкознания (в частности, славяноведения) в странах Европы.
В Берлинском университете он занимался санскритом, сравнивая его с другими известными ему ныне мертвыми индоевропейскими языками (старославянским, древнегреческим, латинским). Это способствовало значительному расширению его кругозора и вхождению в самую суть бурно развивавшегося в Западной Европе (особенно в Германии) сравнительно-исторического изучения языков и мифов индоевропейских народов — индо-ариев и древних иранцев, греков и римлян, кельтов и германцев, балтов и славян.
Только в таком широком контексте, в масштабах нескольких тысячелетий, можно было в целом представить словесно-образный строй языков различных славянских народов. В Европе он также усовершенствовал свои знания польского, а также изучил чешский, словацкий и сербскохорватский языки.
Еще до заграничной командировки А. Потебня был хорошо знаком с наследием античной мысли, современной западноевропейской филологической и философской школой, в частности с немецкой классической философией и культурным наследием немецкого романтизма. Как и все образованные и критически мыслящие молодые люди в России он отдавал должное В. Белинскому и Н. Чернышевскому, однако ему больше импонировал либеральный демократизм А. Герцена. При этом в философско-мировоззренческом плане ему, как и большинству духовно развитых украинских мыслителей, был наиболее близок Г. Сковорода, о котором в городах и селах Левобережной Украины сохранялось живое предание и работы которого А. Потебня (одним из первых) начал систематически собирать и изучать.
Особое значение в формировании взглядов А. Потебни имело знакомство с философскими идеями И. Канта, использованными им для осмысления роли языка и языковых форм в освоении человеком окружающего мира. Язык для харьковского ученого, подобно категориям мышления для философа из Кёнигсберга, выступает прежде всего средством упорядочения огромного потока ощущений и впечатлений, накатывающихся на человека извне. Слово является для него носителем не только определенного значения, при помощи которого внешние восприятия адаптируются внутренним опытом, но и всего предшествующего опыта человека, его народа и исторических предков.
Разрабатывая эти и другие положения в ряде новаторских работ, среди которых следует в первую очередь назвать «О связи некоторых представлений в языке» (1864), «Из записок по русской грамматике» (1874) и опубликованную посмертно «Язык и народность» (1895), А. Потебня вывел концепцию о трех аспектах слова: форме, значении и внутренней форме.
Согласно учению о внутренней форме слова, едва ли не центральному в философии языка А. Потебни, — слово (кроме его звуковой оболочки и абстрактного, зачастую условного значения) содержит в себе некоторое представление-образ, имеющее общенародное значение и являющееся чем-то интуитивно более ясным и простым, чем его объяснение. Часть слов современных языков выхолащиваются, утрачивая свой внутренний образ, но те, что сохраняют свою внутреннюю форму, определяют поэтичность речи и текста.
Исчезновение внутренней формы, утрата образной сущности слов приводит к образованию абстрактных понятий, в свою очередь определяющих особый — научный — тип мышления. Научный язык, стремящийся к точности и однозначности, логическому выражению наблюдаемых во внешнем мире фактов в их взаимосвязи, тем самым противопоставляется поэтическому, органически связанному с художественно-ассоциативным мышлением, использующем многозначность образа.