1616年的一天，一个年轻的英国人哈维，在一间大教室里准备了一个讲座，说将有惊人的发现公布于世。于是，教室里挤满了来看热闹的人，他们都等着哈维宣布他的惊人发现呢。谁知，哈维并不说话，只是取出一只兔子来，拿起一把小刀，在兔子身上切开个一寸长的口子，只见露出来的心脏一收一张地不停抖动，人们都吓了一大跳。
哈维却微笑着边说边讲解血液是如何循环的。前来看热闹的人们哪里见过这种场面，胆小的早吓得不敢做声，有的则悄悄骂这个医生简直是个刽子手，但也有人怀疑地问：“按照盖仑的说法，血是从肝脏流到全身后又被吸收的，就算你说是从心脏流出的，又怎么证明不是被全身吸收掉了呢？”对于这样的问题，哈维显然早有准备，他不慌不忙地用数字证明了自己的理论：“你们看，这只兔子的血已经流完，共有这么一小碗。如果是肉能吸收血的话，只这么一小会儿怎么能吸收这么多呢？我测定过，人的心脏每分钟大约跳动72次，一次能挤出2两血，20分钟送出的血就相当于一个人的体重，如果这血不循环利用，身体哪能这么快来不断制造它呢？”
这次演讲的主讲人威廉·哈维，1578年出生在英国，是7兄弟中年龄最大的一个。哈维很早就显示出自己的天赋，16岁便以优异的成绩进入剑桥大学，19岁就获得了文学学士的学位。由于他的理想是研究医学，于是他辗转于欧洲各国求学问道，最后在意大利取得了医学博士的学位。回到英国后，哈维毛遂自荐，当上了一所医院的院长。哈维将量化实验引入了对血液的研究中，他首先测定了每次心跳时，心脏搏出的血液的质量有多少。他发现，如果粗略估计，设一个人的心脏每分钟跳动72次，心脏可容纳的血液为2盎司（1盎司=28.35克），那么1小时心脏可往血管里输送8640盎司的血液，大约相当于245千克，远远大于一个人的体重。按照盖伦的血液涨潮落潮理论，“潮水”居然比容纳它的人体还重，这显然是不对的。哈维判断，一定是血液在循环流动。
这次演讲之后，哈维的名声大振。但找他看病的人却少了起来，大概人们都认为这个看似文静的医生实在是个冷血动物吧。于是哈维干脆闭门谢客，专心写书。1628年，哈维时血液只沿一个方向流动并证明了并无血液穿过室间隔；大静脉中瓣膜的作用是引导血液回流至心；血液在收缩期被心室挤出来，在舒张期则由心房流入心室；还证明动脉搏动不是因为动脉壁的主动收缩，而是心脏收缩造成动脉被动充盈所致；还解释了从右心室流入肺再返回左心房、左心室的肺循环的作用。终于，在上一篇介绍的维萨里之后，英国的哈维成为医学史又一位重要人物。他一生中写过大量科学论著，但是只发表了《心血运动论》和《论动物的生殖》以及几封为《心血运动论》辩护的公开信。
《心血运动论》是一本只有72页和2幅插图的书，却遭到了以教会为首的敌对派的猛烈攻击。所幸在当时的英国，宗教的势力并没有在欧洲大陆那样大，由于英王查尔斯一世对他的学说很感兴趣，并任命他为御医，哈维最终得以颐养天年。在生命的最后岁月，他还向医科学校捐款建造了图书馆和集会厅，为了表达谢意，学校给他树了一尊铜像。在一个宽容民主的国度中生活，是一位科学家的幸福；而尊重科学，支持科学家的国度，也将逐步走向强盛。
事实上，血液循环的发现是科学发展史上重大的成就之一。古希腊的医生虽然知道心脏与血管的联系，但是他们认为动脉内充满了由肺进入的空气。因为他们解剖的尸体中动脉中的血液都已流到静脉，动脉是空的。2世纪罗马医生加伦（129～199年）解剖活动物，将一段动脉的上下两端结扎，然后剖开这段动脉，发现其中充满了血液，从而纠正了古希腊传下来的错误看法。加伦对西方医学的发展有重要的贡献，是继古希腊医生、西方医学奠基人希波克拉底（约前460～前377年）之后的古代医学理论家。他的学说在2～16世纪时期被信奉为医生和解剖学家的“圣经”，不可逾越，对西方医学影响很大。加伦认为，从消化管吸收的食物经门静脉运送到肝脏，在肝中转变成血液。血液由腔静脉进入右心，一部分通过纵中隔上无数的、看不见的小孔由右心室进入左心室。心脏舒张时，通过肺静脉将空气从肺吸入左心室，与血液混合，再经过心脏中由上帝赐给的热的作用，使左心室的血液充满着生命精气。这种血液沿着动脉涌向身体各部分，使各部分能执行生命机能，然后又退回左心室，如同涨潮和退潮一样往复运动。右心室中的血液则经过静脉涌到身体各部分提供营养物质，再退回右心室，也像潮水一样运动。
而哈维却从3个方面完备地论证了他的新学说：
由于心脏的活动，血液被不断地从腔静脉输送到动脉，其量之大是不可能由被吸收的营养物来提供的，而且全部血液是以很快的速度通过心脏的。哈维通过动物实验测算了每次心脏收缩射入大动脉的血量，只要半小时心脏射入大动脉的血量就相当于或超过全身的血量。这样大的血量绝不可能是同一时间内消化管所吸收的营养物变成的，也不可能是同一时间内静脉所贮存的。
血液在动脉脉搏的影响下连续不断地、均匀地流经身体各部分，其量大大超过提供营养之需，也不是全身液体所能供给的。哈维用捆扎手臂的实验证明，血液是从动脉流到四肢以及身体其他各部分的。
静脉从身体各部分把血液不断地送回心脏。哈维阐明了静脉中瓣膜的真正意义在于防止血液从较大的静脉流至较小的静脉；防止血液由中心部位流向四周部位；只让血液由较小的静脉流向较大的静脉，由四肢、头部等处流向心脏。
哈维关于血液循环的见解简述如下：“无论从辩论和直观演示都已证明，血液由于心室的活动流经肺和心脏，并输送到身体各部分，从而进入静脉和肉质小孔，再由各处的静脉送同中央，先自小静脉汇合到大静脉，最后流到腔静脉和右心房。这样大的血量，由动脉流出，由静脉流回，决不是被吸收入的营养物所能提供的，而且也远远超过仅只是为了营养的目的。所以绝对需要作出如下的结论：动物体内的血液是循环不息地流动着的，这就是心脏搏动所产生的作用或机能、这也是心脏运动和收缩的唯一目的”。
哈维发现了血液循环，但是在当时的条件下，他并不能清楚地了解血液是怎样由动脉流到静脉的。当时的显微镜还不完善，不能观察到动脉与静脉之间的毛细血管。尽管如此，哈维还是根据他的观察和实验作出了正确的推断，血液是由心脏经过动脉到静脉再回到心脏这样循环不息地流动的。他的基于事实的想象力帮助他跨过动脉和静脉之间的空缺。在他逝世之后，显微镜得到改进，意大利的解剖学家马尔丕基在1661年发现了动脉与静脉之间的毛细血管。哈维关于血液循环的学说的正确性就更没有什么可怀疑的了。
哈维在前人工作的基础上发现了血液循环，这是他的历史性的功绩。但是他的贡献还不止于此，他通过发现血液循环把实验方法引入了生物学，作出了一个用实验方法解决生物学问题的榜样，开拓了这条道路。因此，后人把1628年哈维发现血液循环作为生理学成为实验科学的里程碑。