Fehling war von jeher kränklich, und die Arbeitsbelastung in Stuttgart forderte ihren Tribut. Nur kurz nach seinem Antritt in Stuttgart, im Jahr 1840, erkrankte er ernstlich und spuckte in den Folgejahren immer wieder Blut. Auf einer Reise nach München 1854 erlitt er dann einen dramatischen Blutsturz, der ihm eine mehrmonatige Erholungspause und eine dauerhafte Einschränkung seiner Aufenthaltsdauer im Labor aufnötigte.
Ab diesem Zeitpunkt arbeitete Fehling denn auch kaum noch selbst im Labor, sondern überwachte nur die Arbeiten seiner Schüler. Immer wieder war er zunächst gezwungen, auch diese Tätigkeit zu unterbrechen. Der Rückzug aus dem Labor und ausgiebige Kuraufenthalte sorgten für seine Genesung. Die Symptome verschwanden schließlich völlig, und Fehling legte erst mit 72 Jahren sein Lehramt am Polytechnikum aus Gesundheitsgründen nieder.