Fondateur de la physiologie animale, il aborda par l'expérimentation les grands domaines de cette science. Il démontra notamment le rôle du pancréas dans la digestion des corps gras. Il découvrit que le foie, outre sa fonction digestive (sécrétion de la bile), produit également du glucose à partir du glycogène, montrant qu'un même organe pouvait avoir plusieurs fonctions. Il étudia aussi le système nerveux, en particulier son action sur le calibre des vaisseaux sanguins et sur les sécrétions, ainsi que les effets des poisons et des anesthésiques. Dans son Introduction à l'étude de la médecine expérimentale (1865), il définit les principes fondamentaux de la recherche scientifique.
