Alferd Büchi wurde am 11. Juli 1879 als Sohn des damaligen Betriebsleiters von Sulzer, Johann Büchi, in Winterthur geboren. Er wuchs in Winterthur und Ludwigshafen auf. In der deutschen Stadt befand sich damals eine Fabrikanlage von Sulzer. Nachdem er in Winterthur das Gymnasium besucht hatte, musste er auf Wunsch seines Vaters eine dreijährige Lehre als Mechaniker bei den Gebrüder Sulzer absolvieren, bevor er sich an der Eidgenössischen Technischen Hochschule (ETH) zum Ingenieur ausbilden lassen durfte. Er schloss sein Studium im Jahr 1903 ab.
Danach arbeitete er als Ingenieur in Belgien und England. In dieser Zeit setzte er sich intensiv mit einem technischen Problem in der Thermodynamik auseinander. Er wollte die ungenutzte Brenngasenergie von Dieselmotoren nutzen und so sowohl die Leistung als auch die Wirtschaftlichkeit der Motoren verbessern. Dafür entwickelte er den Abgasturbolader, den er bereits 1905 in Deutschland unter der Bezeichnung «Kohlenwasserstoff-Kraftanlage» patentieren liess.