古代人們對於血液運動的認識極為模糊，血液循環的規律，是在經歷了漫長的歲月，經過許多科學家的努力，最終才得到闡明的。古希臘的醫生雖然知道心臟與血管的聯繫，但是他們認為動脈內充滿了由肺進人的空氣。因為他們解剖的屍體中動脈中的血液都已流到靜脈。古羅馬醫生蓋侖解剖活動物，將一段動脈的上下兩端結紮，然後剖開這段動脈，發現其中充滿了血液，從而糾正了古希臘流傳下來的錯誤看法。蓋侖創立了一種血液運動理論，他認為，肝臟將人體吸收的食物轉化為血液。血液由腔靜脈進人右心，一部分通過縱中隔的小孔由右心室進人左心室。心臟舒張時，通過肺靜脈將空氣從肺吸人左心室，與血液混合，再經過心臟中由上帝賜給的熱的作用，使左心室的血液充滿著生命精氣。這種血液沿著動脈湧向身體各部分．使各部分執行生命機能，然後又退回左心室，如同漲潮和退潮一樣往復運動。右心室中的血液則經過靜脈涌到身體各部分提供營養物質，再退回右心室，也像潮水一樣運動。蓋侖的血液運動理論是錯誤的，但是他的學說在2－16世紀時期被信奉為"聖經"，不可逾越。16世紀比利時醫生、解剖學家維薩里在自己的解剖實驗中發現蓋侖關於左心室與右心室相通的觀點是錯誤的。維薩里以大無畏的精神違反當時教會的禁令，向蓋侖的理論提出挑戰，但是他本人的結局是十分悲慘的。教會迫使他去耶路撒冷朝聖贖罪，結果他不明不白地死於旅途中。西班牙醫生塞爾維特（1511--1553）經過實驗研究發現血液從右心室經肺動脈進人肺，再由肺靜脈返回左心室，這一發現稱為肺循環。塞爾維特朝發現血液循環的道路上邁出了第一步。他的這一發現首先發表在1553年秘密出版的《基督教的復興》一書中。塞爾維特的發現觸犯了當時被教會奉為權威的蓋侖學說。他在1553年被宗教法庭判處火刑，被活活燒死，而且他在被燒死之前還被殘酷地烤了兩個小時。義大利解剖學家法布里修斯（1537-1619）在1574年的著作中詳細描述了靜脈中瓣膜的結構、位置和分布。靜脈瓣膜的發現在血液循環學說的建立上是一重大進步，但是法布里修斯沒能認識到這些瓣膜的意義，他仍然信奉蓋侖學說。科學的血液循環學說的建立還是留待他的一個學生在他逝世9年後來完成，這位學生就是英國人哈維。哈維（1578--1657）於1578年生於英國一個富農之家。他在15eq年取得劍橋大學的醫學學士學位後週遊歐洲。他在義大利帕多瓦大學向法布里修斯學習解剖學。帕多瓦大學素以政策開明、學術自由著稱。維薩里開創的親自動手做解剖學實驗的教學方法，為這所大學的醫學院吸引了一大批熱情好學的青年。哈維留學期間，伽利略正在帕多瓦任教，這位近代實驗科學大師所倡導的實驗--數學方法和力學自然觀，對許多學科領域產生了很大的影響，哈維亦獲益匪淺。他懂得了：無論是教解剖學或是學解剖學，都應以實驗為依據，而不應以書本為依據。1602年，哈維獲得帕多瓦大學的醫學博士學位，同年回倫敦定居開業行醫。行醫之餘，哈維繼續從事解剖學研究，特別對心血管系統進行了認真的研究。哈維曾對40餘種動物進行了活體心臟解剖、結紮、灌注等實驗，同時還做了大量的人的屍體解剖。他積累了很多觀察和實驗記錄的材料，並開始懷疑蓋侖的血液運動理論。他準備在前輩先驅者研究的基礎上，創立血液循環理論。哈維深入地研究了心臟的結構和功能，他發現心臟的左右兩邊各分為兩個腔，上下腔之間有一個瓣膜相隔，它只允許上腔的血液流到下腔，而不允許倒流。哈維接著研究靜脈與動脈的區別，他發現動脈壁較厚，具有收縮和擴張的功能；而靜脈壁較薄，裡面的瓣膜使得血液只能單向流向心臟。結合心臟的結構，這意味著生物體內的血液是單向流動的。為了證實這一點，哈維做了一個活體結紮實驗。當他用繃帶紮緊人手臂上的靜脈時，心臟變得又空又小；而當紮緊手臂上的動脈時，心臟明顯脹大。這表明靜脈里的血確實是心臟血液的來源，而動脈則是心臟向外供血的通道。體內血液的單向流動實驗，證明了蓋侖學說的靜脈系統雙向潮汐運動的觀點是錯誤的。哈維的另一個定量實驗更否定了蓋侖的理論。他進行心臟解剖時，以每分鐘心臟搏動72次計算，每小時由左心室注人主動脈的血液流量相當於普通人體重的4倍。這么大量的血不可能馬上由攝人體內的食物供給，肝臟在這樣短的時間內也決不可能造出這么多的血液來。惟一的解釋就是體內血液是循環流動的。哈維的血液循環理論簡述如下：血液從左心室流出，經過主動脈流經全身各處，然後由腔靜脈流人右心室，經肺循環再回到左心室。人體內的血液是循環不息地流動著的，這就是心臟搏動所產生的作用。哈維在1628年發表了《動物心血運動的解剖研究》，他在書中系統地總結了他所發現的血液循環運動的規律及其實驗依據。這部只有72頁的小書是生理學史上劃時代的著作。哈維在前人工作的基礎上發現了血液循環，這是他的歷史性的功績。他通過發現血液循環把實驗方法引人生物學。所以，恩格斯評價說："哈維由於發現了血液循環而把生理學確立為科學。"哈維發現了血液循環，但是在當時的條件下，他並不能清楚地了解血液是怎樣由動脈流到靜脈的。他只是根據他的觀察和實驗作出了正確的推斷，即血液是由心臟經過動脈到靜脈再回到心臟這樣循環不息地流動著的。在他逝世後，顯微鏡才得到改進。義大利的解剖學家馬爾比基（1628-1694）在1661年發現了動脈與靜脈之間的毛細血管，從而完善了哈維的血液循環學說。
