Nella prima metà del libro, dopo aver dimostrato l'inconsistenza delle teorie galeniche sul movimento dell'aria e del sangue nel cuore, viene accuratamente descritta l'azione dei ventricoli, delle orecchiette cardiache e delle arterie. Attraverso il metodo sperimentale Harvey dimostra che la contrazione del ventricolo destro spinge il sangue nell'arteria polmonare e che, invece la diffusione del sangue verso i tessuti dipende dalla contrazione del ventricolo sinistro. Il sangue si muove, quindi, dalla parte destra del cuore a quella sinistra passando per i polmoni, contrariamente alla teoria galenica tradizionale secondo cui il sangue attraverserebbe il cuore da destra a sinistra passando per pori invisibili nel setto interventricolare.