Гален признавал Бога врачевания и верил в то, что мир создан божественным Творцом. Однако, по Галену, диагнозы и методы лечения должны быть основаны на медицинских знаниях и опыте. Его удивляло, когда больные руководствовались не этим, а тем, что божество открывало им во сне. Он, как и Гиппократ, был сторонником рациональной медицины, то есть исходил из того, что сверхъестественное не имеет значения в физиологических процессах. По Галену, врач должен в первую очередь уделять внимание сохранению здоровья и лишь во вторую очередь устранять его расстройство с помощью лечения. В его трудах содержатся полезные рассуждения, например, о правильном образе жизни, значении сна, диеты, гигиены, а также движения и душевного равновесия. Он придавал огромное значение диете и написал обширное сочинение о том, какие продукты и в какое время следует употреблять. Однако следовать всем его советам о диете и лекарствах было под силу лишь богатым гражданам. Прочие же могли позволить себе лишь самые дешевые продукты и лечились чаще всего домашними средствами.
В сборник трудов Галена входит, в частности, трактат «О составе лекарств». У него была собственная аптека, при которой была лаборатория. Там готовили лекарства преимущественно растительного происхождения, нередко сложные по составу. Например, пластыри включали 23 ингредиента. Пластырь, описанный еще Цельсом, считался лучшим для вытягивания гноя. Он содержал «мирру, шафран, ирис, прополис, смолу винной пальмы, зерна граната, квасцы, медную руду, купорос, нашатырь, омелу, медную окалину, смолу терпентинного дерева, воск и бычье или козье сало».
Обязанностью Галена было изготовление особого лекарства и противоядия — императорского териака. Император Марк Аврелий, подобно Нерону, принимал его ежедневно в воде или вине — небольшую дозу, размером с египетский боб.
Гален описал несколько сотен лекарств природного происхождения, разделил их по действию на группы и тем самым внес заметный вклад в создание фармакологии. Он различал три стадии действия лекарств. На первой стадии влияют их тепло, холод, сухость или влажность, а на второй — комбинированное действие этих свойств. На третьей стадии используется специфическое действие отдельных лекарств, например слабительное, рвотное, мочегонное или болеутоляющее.
Гален пришел к заключению, что целительную силу имеют не сами лекарственные растения, а некие неизвестные вещества, которые в них находятся. Он предложил извлекать их из высушенных растений водой, вином, уксусом или маслом при настаивании. Лекарства, полученные механической и химической обработкой природного сырья, настои и экстракты до сих пор называют «галеновыми препаратами». Хотя об этом помнит не каждый, но с их изготовлением лично знакомы все, кто хоть раз дома готовил настойку из купленного в аптеке шалфея, ромашки или зверобоя.
Гален дополнил и уточнил учение Гиппократа о том, что здоровье человека зависит от равновесия в организме четырех жидкостей — телесных соков, или «гуморов» — крови, флегмы, желтой и черной желчи. Им соответствуют, согласно древнему учению Аристотеля, четыре элемента, из которых состоит все в мире: земля, воздух, огонь и вода. Существуют также четыре главных свойства: тепло, холод, сухость и влажность.
Каждый из четырех соков организма обладает двумя из указанных свойств. Например, флегма — холодная и влажная, как вода, а желтая желчь — теплая и сухая, как огонь. Если, скажем, в организме слишком много желтой желчи, значит, больного нужно лечить средствами с противоположными свойствами, то есть холодными и влажными. По этому принципу следует подбирать лекарства. Таким образом, Гален дал врачам универсальный ключ практически для всех явлений в медицине — теорию, которая позволяла при достаточной находчивости объяснить любой факт. Врачи придерживались ее веками, хотя она имела мало общего с реальностью.
Гален впервые создал научную концепцию в медицине, но она содержала целый ряд ошибок, помимо гуморальной теории. Например, Гален утверждал, что нижняя челюсть человека состоит не из одной кости, а из двух, как у обезьяны. Поскольку он переносил на человека анатомические знания, полученные на животных, ошибки в анатомии были неизбежными. Представления об анатомии человека Гален непосредственно получал лишь при лечении раненых гладиаторов. В его распоряжении был, между прочим, человеческий скелет, но составленный из разных найденных костей.