醫生一詞的英文，除了常用的 doctor 之外，還有個較正式的用法是 physician。Doctor 原意是老師，因此轉用來稱呼神學家、博士以及醫生這些具有專門知識的人；後者也包括牙醫、獸醫在內，不只是給人看病的醫生而已。至於 physician 一詞，指的是精通醫療藝術的人；在現代醫學興起前，是指熟讀蓋倫流傳下來的醫學典籍，以及亞里斯多德自然哲學著作的人。傳統的 physician 接近現代的內科醫生，只管看病開藥，並不開刀動手術；後者則屬於外科醫生（surgeon）的執掌。美國的醫學院裡，目前還有哥倫比亞大學維持內科與外科學院（College of Physicians and Surgeons）的名稱。

在十九世紀中葉麻醉藥發明之前，外科醫生的地位並不高，甚至與理髮師屬於同一行業；主要是當時的外科醫生多是學徒出身，屬於技術人員，不需要受什麼「高深」的教育，甚至對人體的解剖構造，也不見得完全了解。因此，哈維所屬的英國皇家醫生學院，也同時負責外科醫生的管理，包括審核他們的執照、行醫內容，以及給予再教育等。哈維自一六一五年起擔任的朗姆里講座，對象就包括這些外科醫生。在當年，人體解剖屬於自然哲學（也就是科學）的追求，與臨床並不一定直接相關；也由於這個講座，哈維得以獲得許多第一手的觀察經驗，對從蓋倫流傳下來的說法，也產生許多懷疑。

其中之一，是說靜脈與動脈如果分屬完全不同的系統，靜脈與右側心臟相接，動脈則與左側心臟相連，那為什麼心臟右側與肺臟相連的血管，構造與動脈相近？而心臟左側與肺臟相連的血管，又類似靜脈呢？事實上，血液從右心經由「類似動脈的靜脈」帶到肺臟，再由「類似靜脈的動脈」帶回左心的肺循環，已有不只一位學者提出過，包括帕度亞大學的可倫波（Realdo Colombo, 1516-1559）在內。經由這種肺循環，右側心臟的血液就可以通往左側的心臟，而無需仰賴左右心室的分隔上頭其實並不存在的小孔。

哈維將進出心臟的血管以功能及構造命名：將血液帶離心臟的血管是為動脈，將血液帶回心臟的血管，則是靜脈。因此，連接右心與肺臟的血管是肺動脈，連接肺臟與左心的血管是肺靜脈；心臟的左右兩側，同時都有供血液進出的動脈及靜脈存在。

再者，如果蓋倫的講法是正確的，血液由靜脈帶離心臟送往全身各處而不回收的話，那麼不只是心臟不斷要有源源不絕的血液供應，身體也得不斷排除從靜脈送來的血液。哈維對於單位時間內有多少血液從心臟送出，作了粗略的估算；他用的數字來自死屍心臟裡的血液量，算是相當保守，但乘以心跳數，還是得出相當大的數字。目前我們已知，正常人心臟在一分鐘內的輸出量，就等於全身所有的血液量（約五公升；也就是說，在一分鐘內，全身血液可通過心臟一次）；運動的時候，心跳血流加快，輸出量甚至可達五倍以上。因此，身體不可能持續供應及排除這麼大量的血液；換言之，血液非得在體內循環使用才成。

還有一點，哈維對於自己的老師法布里秋斯的發現：「大靜脈當中小門（瓣膜）的開啟方向」，也提出質疑。他發現以金屬探針朝「向心」方向伸入靜脈，很容易就可將瓣膜推開；如果是朝「離心」方向伸入，則很困難。因此，靜脈當中的血液流動方向，應該是朝向心臟，而非離開心臟。這麼一來，動脈將血液帶離心臟，靜脈則保證將血液送回心臟，血液在體內也就完成了循環。

不過，哈維還未能完全解釋其中一點，也就是血液流到了動脈末梢，如何進入靜脈的問題；因為連接微動脈與微靜脈的微血管，直徑比血球細胞大不了多少，單憑肉眼是看不到的。微血管的構造，還要等到一六六○年，也就是哈維去世後三年，才由義大利波隆納大學的馬爾辟基（Marcello Malpighi, 1628-1694）利用顯微鏡正式發現，但哈維卻以一項簡單但巧妙的實驗，證明了動脈血確實會經由某種管道流入靜脈。

哈維使用的方法是拿一條止血帶，將某位受試者的上臂紮緊，不讓其中動脈及靜脈的血液流動；如此一來，肘部以下的手臂及手掌都因缺血而變得蒼白。接著，哈維將止血帶稍微放鬆一些，讓位於深層的動脈開啟，位於表層的靜脈仍然關閉；這麼一來，手臂及手掌的靜脈就開始充血腫脹起來，顯示從動脈流入手臂的血液，的確會流到靜脈。由於靜脈的回流仍受到阻擋，所以血管就腫脹起來了。

哈維這項劃時代的發現，於一六二八年發表在一本只有七十二頁的小書《論動物心臟及血液之運動》，以當時學術界通用的拉丁文撰寫，並在德國法蘭克福出版。然而，哈維的循環理論卻沒有馬上得到所有學者的接受，當時歐陸一些著名的解剖學家還都公開反對，可見千年以來的古老教條，可不是那麼容易就給推翻的。