现在我们已经知道血液在体内循环流动，要是某个部位不小心受伤，血一直往外喷得止不住，那八成是伤到了动脉。不过，很久以前的人们对于受伤流血这种事的看法以及认识血液循环却经历了漫长而曲折的过程。
让探索停止了一千多年的盖伦，亚里士多德认为心脏是体内最重要的器官，是智慧的所在地，并给血液以热量。但是他认为动脉内充满了由肺进入的空气。古罗马医生盖伦，将活动物的一段动脉上下两端结扎，然后剖开这段动脉，发现里边充满了血液，从此改变了从古希腊流传下来的错误认识。
盖伦还创立了一种新的血液运动理论：血液流动以肝脏为中心，食物的营养从小肠送到肝脏，变成静脉血，经过静脉达到心脏右侧，而心脏分为两半的“中隔”上有肉眼看不到的小孔，静脉血从中隔上的小孔流到左侧，遇到从肺部来的新鲜空气，经过上帝赐予的热，变成动脉血，再通过动脉输送到全身，最后消失在身体内。
这一理论正好符合当时宗教的需求，因此被纳入基督教的教义，同时被奉为学术界和医生的“圣经”，不可逾越，自此有关血液循环的探索停止了一千多年。
叙利亚大马士革的医学家纳菲发现，心脏左右心室之间的隔膜很厚，而且隔膜上面没有像盖伦所设想的小孔，血液不可能从右心室直接流至左心室。于是他提出一种血液小循环（肺循环）理论，可惜当时并未引起人们的重视。
著名画家达·芬奇提出血液有新陈代谢的作用，他认为血液把营养带到身体的各个部分，再把身体中的废物带走，他还通过解剖发现心脏有四个空腔。比利时医生安德烈·维萨里通过实验掌握的解剖学知识，决定纠正盖伦理论中的错误观点。他通过五年的努力，对人体的结构进行了精确的描述，并完成按骨骼、肌腱、神经等几大系统描述的巨著《人体的构造》。
维萨里的理论震惊了当时的医生和解剖学家，同时也触犯了旧权威们臆测的解剖学理论，引发教会的极大不满。维萨里本人也在“被”朝圣的途中去世，原因不得而知。
西班牙医生米凯尔·塞尔维特也是通过解剖发现，血液从右心室流入肺部，经空气净化后，通过曲折的路径，血液又从肺流入左心室。同样因为触犯了权威的盖伦学说，塞尔维特被教会处以火刑。意大利解剖学家法布里修斯公开出版了著作《论静脉瓣膜》，遗憾的是他没有认识到这些瓣膜的意义，他仍然信奉着权威的盖伦学说。《论静脉瓣膜》中描述了静脉内壁上的小瓣膜，它的奇异之处在于永远朝着心脏的方向打开，而向相反的方向关闭。
血液循环的发现者正是法布里修斯的学生——英国医生威廉·哈维。哈维受老师的影响，对实验非常重视，他认为无论是教还是学，都应以实验为依据，而不是书本；应以自然为老师，而不是哲学。
哈维通过大量的解剖实验，发现心脏的四个腔中，上下腔之间的瓣膜使血液只能从上腔流到下腔，而静脉里面的瓣膜使血液只能流向心脏，二者相结合，说明生物体内的血液是单向流动的，他又通过计算血液的流量意识到“肝脏在一小时内造出人体重3-4倍的血液”是不可能的。
哈维最后得出结论：血液在心脏里，通过动脉血管流向全身，再从静脉血管流回心脏，这样完成血液循环。1628年哈维发表了《动物心脏及血液运动的解剖学研究》，并正式提出了关于血液循环的理论。哈维通过结扎人手臂的实验，证明了人的血液循环和动物一样。随后发表了著名的《心血运动论》，书中指出心脏中的血液从动脉流出的同时又从静脉流入，哈维还推断有毛细血管的存在。
哈维死后四年，意大利解剖学家马尔比基借助显微镜，在蛙的肺上发现了连接动脉和静脉的毛细血管，进一步证实了哈维的正确论断。一百多年前，恩格斯高度评价了血液循环的发现：“哈维由于发现了血液循环而把生理学(人体生理学和动物生理学)确立为科学。
”血液循环的发现，推翻了流行欧洲一千多年的被奉为经典和神圣不可侵犯的盖伦的错误理论，给生理学研究指出了正确的道路——观察与实验，它为动物及人体生理学的发展打下了基础，同时也使现代内科与外科医学成为可能。