С 12 лет Владимир начинает интересоваться электротехникой, появляясь на пароходах и баркасах отца в качестве нештатного судового мастера. Окончив реальное училище, он поступает в Петербургский университет, но вскоре по настояниям отца, чтобы изучать перспективные физические дисциплины, переходит в политехнический институт. Здесь он знакомится с профессором Б. Розингом и проходит практику в его лаборатории, где тот ведет исследования по электронной передаче изображения на расстояние. Он является помощником Розинга в экспериментальной работе и становится участником эксперимента, когда учитель демонстрировал коллегам первый сеанс такой передачи с помощью совмещенной электронно-механической системы телевидения.
В 1912г. Зворыкин оканчивает институт с отличием, что дает ему право поехать на научную стажировку в одну из европейских научных лабораторий. Здесь он почти год проводит в качестве аспиранта-стажера знаменитого французского физика П. Ланжевена. Но стажировку молодого ученого прервала Первая мировая война. Через Данию и Финляндию В. Зворыкин, преодолев немалые трудности, возвращается в Россию, где его немедленно мобилизовали в армию рядовым. Но скоро рядового с инженерным образованием заметило командование, и произведя в офицеры, назначило руководить фронтовой радиостанцией, в разобранном виде хранящейся на складах г. Гродно. Станцию собрали, наладили и даже попутно использовали для радиоперехвата немецких радиограмм. В 1916 г. В. Зворыкина отзывают в столицу и в составе группы специалистов командируют в США для закупки радиооборудования. Возвращается он после февральского переворота в столицу, где организует работу радиостанции Временного правительства и начинает после перерыва продолжать исследовательскую работу.