1604年11月6日，26岁的哈维同詹姆斯一世的御医——布朗的女儿伊丽莎白·布朗结婚。婚礼在教堂里举行。前来贺喜的有皇家贵族，达官贵人及一些学者，还有一些哈维的朋友。
在从教堂返回家的路上，哈维和伊丽莎白·布朗坐在豪华的马车上互相依偎着，沉浸在幸福的喜悦之中……
“哈维，我同你商量一件事。”
“什么事？”
“这几天，你不要做你的动物实验了，你要好好地陪陪我。”
“好吧，我答应你。”
伊丽莎白听到这话，脸上露出满意的微笑。此刻，她觉得她是世界上最幸福的人了。正当伊丽莎白为丈夫的许诺而兴奋不已时，哈维的脑子却“开了小差”，他想到了他的实验动物，想到了他的家庭实验室……
在哈维的家里，有一间被他称之为“博物馆”的家庭实验室。这间实验室以前一直在哈维的单身房间里。结婚之前，他征得伊丽莎白的同意，将这个实验室搬到了结婚用的新房中。
在这间实验室里，有一个大书架，除了摆放一些哈维用的医学、哲学书籍外，还摆着瓶子、罐子和木桶，里面养着鱼、青蛙等小动物。书架的左侧是一个工作台，台上放着各种玻璃器皿，自己设计的解剖工具。哈维一有空就钻到实验室里做实验，并把实验观察到的情况认真记录下来。
他解剖观察的动物种类繁多，有昆虫、蜗牛、青蛙、蛇、鱼等冷血动物；也有兔、羊、猪、狗、猫等哺乳动物，计80多种。他为科学献身的精神是十分可嘉的。其实，他在马车上答应新婚妻子的话并没有兑现。新婚的第二天他就一头钻进实验室，一干就是36个小时。伊丽莎白也是一个支持丈夫工作的人，每天给在实验室工作的丈夫送饭，有时伊丽莎白送晚饭时，发现中午送去的饭还在书架上放着，他真是发愤忘食。
解剖实验研究是一项非常艰苦细致的工作，哈维没有助手，寻找和购买实验用的动物，实验准备及清理又脏又臭的动物标本等都得亲自完成。那时，还没有发明麻醉剂。每当解剖蛇或狗等动物时要冒被咬伤的危险。有时为了观察心脏的结构和血流运动规律，他往往需要夜以继日、废寝忘食地观察和记录实验过程。这样的工作，哈维不厌其烦，而且感到一种莫大的乐趣。
为了观察心脏和血液的运动，哈维相信活体解剖能帮助自己寻找正确答案。
在现代社会中，活体解剖动物是件很容易的事，只需注射适量的麻药就可以。可在哈维那个年代还没有麻药，活体观察简直太难了。然而对血液循环功能孜孜不倦探索的哈维来说，克服了这些困难。他在解剖大量实验动物的过程中，积累了大量的第一手资料，同时也摸索了一整套活体解剖方法。
在解剖中，他发现了许多的蛙、蛇、小鱼，甚至小螃蟹、小虾和蜗牛的心脏跳得很慢，而温血动物，如狗、猪的心脏跳动较快，且更为清晰，他亲眼观察到动物右心室收缩时，肺动脉随之扩张且搏动；左心室收缩时，身体内别的动脉同时扩大和搏动；当左心室停止跳动时，动脉的搏动也同时停止；左心室收缩无力时，动脉的脉搏就几乎察觉不出来。哈维还细致地观察到，动脉被刺破后，左心室收缩时，动脉血液便有力地从伤口处喷出来。
哈维正是通过观察这些现象，提出了与前人不同的看法。他认为，动脉的脉搏是由于左心室的收缩逼迫血液冲入动脉形成的。而亚里士多德和盖伦的学说认为，心脏的收缩与舒张是由于肺的扩张所致，而不是心脏本身的活动。
哈维在解剖动物的过程中，细心地观察心脏左右心房和左右心室的活动。在这个问题上，盖伦认为心脏只有两个心室，没有心房，而当时的解剖学权威波盎虽然看到了心脏有四个房室，但他认为四个房室各自独立在不同时间跳动的。哈维通过活体解剖实验观察，对上述两种错误论点提出反驳。他说，四个心房确实在不同位置上，但并非各自在不同时间活动。他看到两个心房是同时搏动的，随之而来的是另两个心室在同时搏动。哈维进一步解释这种现象：两个心房同时活动，是分别向左右心室充盈血液；另两个心室活动是向肺动脉和主动脉排出血液。
哈维的这一发现，无疑是向血液循环理论迈出了重要的一步。
