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인간의 시체를 공공연하게 해부한 초기 해부학자로서 종종 해부학의 아버지로 불린다.

그리스의 의학 역사상 인간해부에 대한 금지가 풀렸던 단 한 번의 짧은 시기에 알렉산드리아라는 새로 건설된 도시의 유명한 학문적 지역사회의 구성원으로서, 헤로필로스는 자신이 신경계의 중추라고 생각했던 기관인 뇌의 뇌실을 연구했다. 또한 경막정맥동(硬膜靜脈洞)을 헤로필로스동(torcular Herophili)이라고 알려진 접합부까지 추적했으며, 신경간을 힘줄이나 혈관과 구별하여 운동신경과 감각신경으로 분류했다.

헤로필로스는 눈, 간, 침샘, 췌장, 남자와 여자의 성기 등에 대해 자세히 묘사했다. 위(胃)의 아랫부분에 있는 십이지장과 전립선에 대해 묘사하고 이름을 붙였으며, 4가지 체액(혈액·점액·황색담즙·흑색담즙)의 균형에 기초한 히포크라테스의 의학설을 따랐던 그는 약물의 치유력, 식사요법, 체조 등을 강조했다. 그는 물시계를 이용하여 처음으로 맥박을 측정했다.

헤로필로스는 히포크라테스에 대한 주석서, 조산에 대한 책, 해부와 급사의 원인에 대한 책 등 적어도 9편의 저서를 집필했는데, 이들은 272년 알렉산드리아의 도서관이 파괴될 때 모두 소실되었다.