In letzter Linie denkt sich Erasistratos den aus Atomen zusammengesetzten Körper durch die von außen herbeigezogene (nicht eingepflanzte!) Wärme belebt. Als Grundlagen des organischen Getriebes betrachtet er, mit Außerachtlassung der Vierelementenlehre, einerseits das Blut, welches ausschließlich in den Venen fortbewegt wird, anderseits das Pneuma, das den Träger der Energie bildet und alle Lebenserscheinungen beherrscht.
Die Erneuerung des Pneumas kommt durch die Atmung zu stande, wobei die Luft auf dem Wege der Lungenvene in die linke Herzkammer eindringt. In dieser entstehen sodann zwei Arten des Pneumas, von denen die eine, π. ζωτικόν (Lebenspneuma), in die Arterien getrieben wird, mit der Bestimmung, die vegetativen Vorgänge im ganzen Körper zu regeln, während das andere, π. ψυχικόν (Seelenpneuma), in das Gehirn gelangt, von wo aus es auf den Bahnen des Nervensystems Bewegung und Empfindung vermittelt.
Das Blut ist das Umwandlungsprodukt der aufgenommenen Nahrung und dient zum Aufbau des Körpers; aus seiner Ergießung geht die eigentliche Substanz — das Parenchym (von παρεγχέω) — gewisser Organe (die Leber, Lunge, Milz, die Nieren, das Gehirn — nicht aber der Magen, der Darm, die Blase, der Uterus, d. h. die Eingeweide mit faseriger Struktur) hervor. Von der Leber, wo das Blut zuerst auftritt, wird es zu den Hohlvenen entsendet und verbreitet sich durch das Venensystem. Die Lungen empfangen ihr Blut vom rechten Herzventrikel durch die Arteria pulmonalis, wobei die Mechanik des Stroms in der alternierenden Aktion der Klappen ihren Regulator findet: zur Zeit der Systole öffnen sich die Semilunarklappen, während die sich schließenden Tricuspidales das Zurückfließen hindern. — Arterien und Venen stehen anatomisch miteinander in Verbindung, indem die Verästelung der Blutadern in die feinsten Ausläufer der Schlagadern einmünden. Unter physiologischen Verhältnissen bleiben diese „Synanastomosen“ verschlossen, in pathologischen Zuständen jedoch, oder wenn eine Arterie angeschnitten wird, finde ein Eindringen des Blutes (παρέμπτωσις) in die Pneumawege statt. Blutung aus verletzten Arterien erfolge in der Weise, daß zuerst das Pneuma entweiche, worauf gemäß dem Gesetz des horror vacui sofort aus den Venen das Blut in die Arterien nachströme, damit kein leerer Raum entstehe. (Das herausströmende Blut stamme also nicht aus der Arterie selbst, sondern ergieße sich nur auf dem Verbindungswege der Synanastomosen durch die Arterie.)
Die Bewegung erfolgt, indem die Hohlräume der Muskeln mit Pneuma ausgefüllt werden bezw. dasselbe entleeren, die Respiration, indem die Luft, welche eine gewisse Dichtigkeit besitzen müsse, in den willkürlich erweiterten Thorax passiv einströmt; die Verdauung ist eine mechanische Zerreibung der Speisen infolge des abwechselnden Druckes der Magenwände unter dem Einfluß des Pneumas. Nach dem Gesetz des horror vacui (durch Apposition neuer Teilchen aus dem Blute) wird die Ernährung und das Wachstum, ebenso auch die Absonderung bewerkstelligt; bei der Absonderung der Galle aus dem Blute kommt der Durchmesser der Gefäße in Betracht, indem die engen Gallengefäße in der Leber bloß die dünnflüssige Galle, nicht aber das klebrige Blut passieren lassen. Die unsichtbare Ausscheidung suchte Erasistratos experimentell zu beweisen, indem er Tiere (z. B. einen Vogel) eine Zeitlang hungern ließ und eine Gewichtseinbuße konstatierte, welche durch das Gewicht der sichtbaren Ausscheidungen nicht gedeckt wurde.
In seiner konsequent mechanischen Denkweise mußte Erasistratos dahin kommen — besonders auch im Gegensatze zu den Peripatetikern — jedwede spezifische Kraft (namentlich die aktive Attraktionskraft der Organe bei ihrer Funktion und Ernährung) zu leugnen; ebenso anerkannte er wohl im allgemeinen — wie die Hippokratiker und von den Philosophen besonders die Stoiker — das zweckbewußte Schaffen der Natur (φύσις τεχνική), meinte aber, daß es im einzelnen manches Unnütze im Körper gäbe, wie die Milz, die Galle (vergl. Philolaos, Petron) u. a. Nachteilige Folgen für die spätere wissenschaftliche Entwicklung hatte es gewiß, daß er — den Arzt vom Forscher trennend — es für die Medizin für wertlos erklärte, ob man die feineren physiologischen Verhältnisse kenne oder nicht, z. B. ob man wisse, wie die Speisen verdaut würden, wie die Säfte daraus entständen etc. Durch die Verweisung solcher Fragen in die reine Naturwissenschaft wurden die weniger wissensdurstigen Nachfolger der Empirie in die Arme geführt.
Unter dem Einflusse des anatomischen Schauens und der mechanistischen Naturauffassung versuchte Erasistratos auch die Pathologie aus den Banden der traditionellen Humoraltheorie zu befreien und auf wenige einfache Prinzipien aufzubauen.
Wie in der Physiologie handelte es sich auch hier zumeist um Wiedererweckung von solchen Vorstellungen, wie sie schon in vorhippokratischer Zeit und bei den knidischen Aerzten, namentlich aber in „hippokratischen“ Schriften aufstoßen. Dahin gehört zunächst die uralte Idee, daß Krankheit durch Uebermaß der Nahrung oder durch ungenügende Verarbeitung derselben (mit konsekutiven Störungen der Funktionen) entsteht (vergl. Herodikos von Knidos, Alkamenes, Timotheos, Ninyas, Herodikos von Selymbria, Euryphon, Dexippos, ferner die hippokratischen Schriften, wo als eine Hauptursache von Krankheiten unverhältnismäßige Anfüllung des Körpers, besonders mit Nahrungsstoffen, Plethora angeführt wird, z. B. De prisca med. cap. IX, und insbesondere De diaeta lib. III). Ferner die Vorstellung, daß Error loci, d. h. abnorme Verlagerung von Grundstoffen an ungeeignete Körperstellen, bestimmte scharf lokalisierte Krankheiten erzeugt (vergl. Philolaos, Demokritos, Anaxagoras, Herodikos von Knidos, Timotheos, Phaeitas, die Lehre von den Katarrhen in den [knidischen] hippokratischen Schriften etc.). Endlich die Tendenz, die Krankheiten, bezw. die Symptome lokaldiagnostisch zu bestimmen (knidische Schule). Die Abstammung aus der knidischen Schule (Chrysippos) und die Beschäftigung mit der Anatomie wurden für Erasistratos die treibenden Momente zur Entwicklung dieser Prinzipien auf der Basis des wissenschaftlichen Fortschritts.
Die exklusiv wissenschaftliche Richtung nötigte ihn im Hinblick auf den noch geringen Umfang anatomisch-physiologischer Erkenntnisse manches beiseite zu schieben oder gar zu bekämpfen, was zwar klinisch festgestellt schien, aber damals keiner kausalen Erklärung fähig war — wie die Lehre von den entfernteren Krankheitsursachen und die herkömmliche Deutung der prognostischen (kritischen) Zeichen, also Aetiologie und Semiotik, auf welche Hippokrates so großes Gewicht gelegt hatte. (Von seiner Ueberzeugung durchdrungen, scheute er den Gegensatz zum Altmeister der klinischen Beobachtung keineswegs und gab demselben oft in einer Weise Ausdruck, die von Galenos als φιλονεικία oder κακοηθεία charakterisiert worden ist.) Mit der traditionellen Humoraltheorie brach er vollkommen, umsomehr als ihn die Leichenzergliederung anatomisch denken gelehrt hatte und ihn auf die festen Körperteile, als Krankheitssitze (Solidarpathologie), mehr und mehr hinwies[5].
Da Erasistratos die Krankheit im Wesen als Störung der normalen physiologischen Funktionen betrachtete, so richtete er seine Aufmerksamkeit vorwiegend auf die sorgfältige Untersuchung der Symptome, d. h. der Funktionsstörungen, und suchte deren Entstehungsursache, sowie den Sitz des Leidens zu ermitteln (οὐ μόνον τὸ πάθος ὁποῖόν ἐστιν, ἀλλὰ καὶ τὸν πασχοντα τόπον). Diese zielbewußte, von der Hauptsache nicht abschweifende Methode führte auch zur Analyse des einzelnen Falles nach seinen individuellen Verhältnissen unter Berücksichtigung der Krankheitsanlage.
In Erwägung, daß der normale Ablauf der physiologischen Funktionen an die regelrechte Füllung der Gefäße (der Venen mit Blut, der Arterien mit Pneuma) gebunden ist und von der ungehemmten Bewegung des Pneumas abhängt, erklärte Erasistratos als häufigste Grundursache der krankhaften Erscheinungen: die Ueberfüllung der Gefäße mit Nahrungsstoff, die Plethora, welche in steigendem Grade zu einer Ausdehnung der Venenwände, weiterhin zu einer Zerreißung derselben, zum gewaltsamen Eindringen des Blutes auf dem Wege der Synanastomosen in die Arterien (mit konsekutiver Hemmung der Aktion des Pneumas) führe. Verdauungsstörung z. B. beruht auf der plethorischen Behinderung des Magens, sein Volumen zu verändern; Arthritis auf Gelenksplethora; Entzündung auf dem Error loci, dem Eindringen des Blutes in die Arterienendigungen. Fieber ist keine selbständige Krankheit, sondern stets nur das Symptom irgend einer Entzündung und kommt bei deren Vorhandensein dadurch zu stande, daß das Blut in die großen Arterien gelangt, die Bewegung des Pneumas stört und das Herz in Mitleidenschaft zieht. Entzündung und Fieber entstehen demnach durch denselben (bloß in der Intensität verschiedenen) Mechanismus und lassen die abnorme Pneumabewegung durch den stürmischen Puls (σφυγμός) erkennen.