古罗马时期最著名最有影响的医学大师盖伦认为，静脉和动脉输送两种不同的血。一种很可能是在肝脏中产生的，经由静脉输送到全身并营养组织，且在被耗尽，从而被肝脏产生的新鲜血液代替。另一种血液在动脉中流动，这些血液将一种神秘的生命精气从肺输送到身体组织。
英国著名的生理学家和医生威廉·哈维对血液循环的看法却与盖伦不同。他的研究并不只停留在理论或者哲学的层面，他通过直接测量和观察得出研究结果。当他通过测量典型的脉率来估计心脏的容积，并且计算出心脏每分钟输送了多少血液时，他产生了灵感。他发现如果以现代单位制衡量，心脏每次跳动都会泵送60立方厘米的血液，相当于一小时泵送将近升血液。如此之多的血液，约为人体质量的三倍，显而易见，这么多血液是不可能由肝脏在一小时内产生的，唯一可解释的是人体内的血液在持续不断地循环，从心脏流出通过动脉再通过静脉流入心脏，肺与心脏构成了一个封闭的系统，而血液循环携带的并非生命的精气而是氧气，所有这些想法都得益于哈维所在大学的一个老师的奇思妙想，即存在着这么一个结构，允许静脉血流向心脏，同时阻止血液反向流动的小小瓣膜。
在得到结论之后，哈维做了一个简单而著名的实验，证明在动脉与静脉之间必然存在着某种联系。他用绳子紧紧地绑住自己的手臂，阻止静脉中的血流，当血液从动脉继续循环流动到被阻止的静脉时，皮肤下的静脉明显膨胀。他还认为靠近心脏的动脉壁比远离心脏的动脉壁厚，因为必须足够强韧，以应对心脏强有力的泵动作用。
后来哈维出版人生仅有的两本书之一《心血运动论》，深刻阐明血液循环和心脏的泵血的机制。尽管哈维的书在英国引发了人们的极大兴趣，但在他的有生之年，他的血液循环理论却未能被广泛接受，一个原因是放血疗法，这一行为在当时是一种治疗疾病的手段，如果承认体内血液是有限的，将会破坏这一疗法的基本原理。
哈维于年去世，不久以后显微镜的发明使得人们能够看到静脉动脉之间的细小连接，这彻底证明了哈维一直都是正确的。哈维的贡献是划时代的，他的工作标志着新的生命科学的开始，是科学革命的一个重要组成部分。哈维因为他的出色的心血系统的研究，使得他成为与哥白尼、伽利略、牛顿等人齐名的科学革命的巨匠。他的《心血运动论》一书也像《天体运行论》、《关于托勒密和哥白尼两大体系的对话》、《自然哲学之数学原理》等著作一样，成为科学革命时期以及整个科学史上极为重要的文献，广大医学生应该感谢医学祖师爷哈维。