Il primo grande fisiologo dell’Ottocento fu Francesco Magendie (1783-1855). Egli fu un rigido empirico, che raccolse una notevole quantità di dati sperimentali in qualsiasi settore, senza quasi sottoporli a speculazione o critica di qualsiasi sorta.
Studiò la diastole cardiaca, l’elasticità vasale e il processo della deglutizione. Si interessò di neurofisiologia e nel 1811, insieme con Carlo Bell (1774-1842), riconobbe la funzione essenzialmente motoria delle radici spinali anteriori e quella essenzialmente sensitiva delle radici spinali posteriori.
Alla scuola di Magendie crebbe Claude Bernard (1813—1878), una delle maggiori menti della medicina di ogni tempo. Le sue concezioni filosofiche e scientifiche sulla scienza in fisiologia e in medicina sono, però, assai diverse da quelle del suo maestro, poiché fondamentalmente basate sul «positivismo» di cui egli fu uno dei principali teorizzatori. Bernard legò il suo nome a tante scoperte non solo in fisiologia, ma anche in farmacologia ed in patologia, nonché ad un’opera classica, l’«Introduzione allo studio della medicina sperimentale», che rappresenta un testo essenziale per chi si accosta allo studio della medicina. A lui si deve il concetto di ambiente o mezzo interno, come sono sue le importanti ricerche sulla glicogenesi epatica che attribuì ad un processo di secrezione interna, possedendo il fegato il potere di secernere e accumulare sostanze derivate dal cibo e da quell’organo condotte per via sanguigna. Nel 1860 scoprì che la vasodilatazione e la vasocostrizione non sono fenomeni locali, ma dipendono da attività nervose complesse soprattutto di origine simpatica. Per Bernard la digestione gastrica «è soltanto un atto preparatorio» e non tutta la digestione o quasi, come fino allora si credeva. Il succo pancreatico, infatti, giunto nell’intestino, esplica un’azione lipolitica, amilolitica e di scissione degli «albuminoidi». Queste scoperte portarono ad una nuova interpretazione della fisiologia umana, denominata «sintesi fisiologica», secondo la quale il corpo umano non è costituito, come fino allora si credeva, da organi aventi una funzione propria e separata, bensì da organi che si influenzano fra di loro e partecipano al compimento di una funzione.