解剖学是一门历史悠久的科学。早在几千年前，古埃及人在长期制作木乃伊的过程中就积累了一定的解剖学知识。但人类历史上最早也是最著名的解剖学权威是生活在公元2世纪的古罗马医学家盖伦。
盖伦生于小亚细亚爱琴海边的佩加马（今土耳其境内）。当时，医学被认为是一门很实用的科学，很受人们重视。盖伦17岁时，开始跟随一位精通解剖学的医生学习医学知识。20岁的时候，盖伦离开故乡，开始了漫长的游学生涯。
盖伦特别喜欢研究解剖学知识，但当时解剖人体是被禁止的，所以盖伦的知识大部分是从解剖动物获得的。他解剖过的动物包括猿猴、猪、山羊、河马和象，其中以猴和猪用得最多。
在盖伦以前，医学家们认为静脉内含有血液，动脉内只含空气，但盖伦以一个极其简单的动物实验彻底否定了这种错误概念：他从动物的身体上分离出一段动脉，两端结扎，然后将两结扎部之间的部分切开，结果流出了鲜红的血液。他还用十分精细的手术，将鸽子颈部一条支配喉头肌肉的纤细神经——喉返神经分离出来，将它剪断，结果鸽子其余的一切功能都没改变，只是永远不会啼叫了，他就这样首次用实验确定了喉返神经的功能与发声有关。在神经生理学方面，盖伦通过脊髓切断实验做出了划时代的发现：在第一、第三推骨间切割脊髓，动物立即死亡；在第二、第四椎骨间切割，导致呼吸抑制；在第六椎骨以下切割，造成胸部肌肉麻痹；而在更下方切割脊髓，则仅引起下肢、膀胱和肠道瘫痪。盖伦还发现结扎输尿管后，尿液积存于结扎部位上方的肾脏和输尿管，而膀胱内并无尿液。证明尿液是由肾脏形成的，膀胱只是储存。
盖伦30岁的时候返回了阔别多年的家乡，在一个角斗士学校当起了医生。当时，斗兽场是穷奢极欲的贵族们欣赏兽与兽、人与兽、人与人之间残酷搏杀的地方。可以想象，在斗兽场的搏杀中，受伤的奴隶情况都很危急，他们常常是奄奄一息的时候被抬到盖伦的急救室中。对于受伤的奴隶来说，命运是悲惨的，但对于盖伦来说，这些身上满是伤口的奴隶却给他提供了仔细观察人体结构的机会。后来他将伤口称为是“进入身体的窗”。
公元164年，34岁的盖伦来到了罗马。一次，他治好了许多名医诊治无效的一位著名哲学家的重病，这位哲学家恰好是解剖学的业余爱好者，他从此成了盖伦强有力的庇护者，并经常与盖伦一起解剖各种动物。后来，盖伦渊博的知识和精湛的医技让他声名大振，许多贵族也纷纷来请盖伦看病。不久后，盖伦成了罗马皇帝的御医，此后他一边行医，一边学医，一边著书立说，终于写出了人类有史以来第一部系统研究人体解剖的著作——《论解剖》。
盖伦后来成了古罗马时期最著名最有影响的医学大师，被认为是仅次于希波克拉底的第二个医学权威。在之后的1000多年时间里，盖伦的理论被西方国家奉为医学和生理学的金科玉律。其中，他对人体许多系统解剖结构的系统描述以及结合解剖构造对血液运动的系统论述，在生物学史上产生了很大的影响。但是在盖伦的论述中也有许多错误，例如他所说的心间隔上有小孔，血液能通过小孔，往返于心脏左右两边。这纯是他的猜测，实际根本不存在。盖伦的许多解剖学和生理学都是建立在错误的结论基础之上的。人们后来发现，盖伦的某些错误之所以产生，是由于他所进行的解剖对象是动物而不是人。他的生理描述往往是脱离了实际，而屈从于宗教神学的需要。后来人们为消除他在解剖学、生理学上的错误影响，曾进行了艰苦的斗争。