A Londra Florey si interessava delle secrezioni mucose, passione accresciuta in America e sicuramente dipendente dai suoi problemi di salute: soffriva di dispepsia. Florey collegò le secrezioni mucose e i meccanismi fondamentali di difesa organica contro le infezioni, in questo ambito molto importante è la funzione del lisozima scoperto da Fleming nel 1921 nelle secrezioni naturali come il muco. Benché le sue ricerche sul lisozima si siano poi rivelate di grande importanza, all'epoca delle prime pubblicazioni era sfuggita a Florey l'azione antibatterica di questa sostanza, proprietà rivalutata qualche anno più tardi nel suo dipartimento di Oxford. Nel 1927 ottenne un lettorato presso la Cambridge University. Presso questa Università incontrò quello che si rivelò un importante collaboratore: il tecnico di laboratorio Jim Kent, che rimarrà suo assistente per 40 anni e al quale fu debitore di gran parte dei suoi successi sperimentali.