自然發生說是一種從古代就已流傳的關於生物起源的假說，認為生物是由非生命物質發展起來的。從人類文明的最早期直到17世紀，自然發生學說在人們的心目中幾乎是普遍存在且又是毫無疑問的信念。亞裏士多德是自然發生說的代表人物，他認為晨露同粘液或糞土相結合就會產生螢火蟲、蠕蟲、蜂類等的幼蟲……。赫爾蒙特甚至還提出產生老鼠的方法。1668年意大利醫生雷迪（Redi）證明，腐肉所生的蛆蟲是由蒼蠅產下的卵孵化而來的，從而駁倒了上述荒唐的認識。斯巴蘭讓尼通過上百次對比實驗，發現將浸液放在密封的長頸瓶中煮1小時，就不會再有微生物發生。他指出，浸液中的微生物是由於消毒不徹底或由於來自空氣的汙染造成的。斯巴蘭讓尼對自然發生問題的研究具有雙重意義：首先，他早於巴斯德近一個世紀，用科學實驗批駁微生物自然發生說，並且實驗構思相當巧妙，對此巴斯德極為欽佩，他特地請人畫了一幅斯巴蘭讓尼的畫像，懸掛在餐廳中，以便天天瞻仰。他由此發明了高溫消毒法。第一罐罐頭食品就是依據這種方法製成的。當然，由於曆史條件，他沒能徹底駁倒微生物的自然發生說，也沒有回答生命最初的起源問題。斯巴蘭讓尼於1765年發表了《用顯微鏡進行觀察的實驗》論文，總結了他關於自然發生問題的研究。瑞士博物學家博內特（C·Bonnet）看到該論文後非常高興，開始同斯巴蘭讓尼建立友誼，並很快成為好朋友。
1765年，斯巴蘭讓尼開始了動物再生能力的研究。他用蚯蚓做了數千次實驗，認識到有利於蚯蚓再生的一些切口的準確位置。他在研究了蛞蝓的觸角，蝸牛的頭、觸角和足，蠑螈的尾巴、四肢和上顎，以及青蛙、蟾蜍的四肢的再生後發現：動物的再生能力，低等動物比高等動物強、年幼動物比成年動物強、體表組織比內部器官強等事實。此外，他還用蝸牛作過異體頭部的移植實驗獲得成功。他將研究成果收集在《略論動物的再生》和《關於陸生蝸牛頭部再生的實驗結果》兩部著作中。
在這一時期，斯巴蘭讓尼還對動物的血液循環係統進行係統研究。關於血液循環，哈維已將血液循環途徑基本研究清楚了。斯巴蘭讓尼觀察了心髒有節律的跳動，從而推動血液流動，他發現，血液在大的動脈血管中同樣有節律的跳動式流動，到了小動脈，才開始變得均勻。他還觀察到單個紅細胞有時會變形，以便通過卷曲的毛細血管。他還首先發現，在恒溫動物中，存在著動靜脈交織在一起的結構。提出動脈的跳動除心髒產生的壓力外，還有血管壁的彈性作用。1768年，他發表了《論心髒的運動》一文，總結了這方麵的成果。同年，斯巴蘭讓尼當選為英國倫敦皇家學會會員。
1777年，斯巴蘭讓尼開始研究動物的消化生理。當時人們普遍認為動物的胃隻能將食物磨碎，不能將食物中的有機物分解，也就是說動物的胃隻有物理性消化，沒有化學性消化。
1783年，斯巴蘭讓尼將食物裝在打有小孔的金屬管或小球中，並讓動物吞下裝有肉塊的小球，這樣食物就不受物理性消化的影響，而胃中的液體地可以進入小球中。過一段時間，他把小球取出來，發現球內的肉塊消失了，所以，他推斷胃中的液體一定有某種物質可以消化食物。他首先引入“消化液”一詞，認為消化液中含有某種能分解食物的化學成分，所謂消化就是消化液對食物的分解過程。這同腐敗現象有本質區別，他指出消化液是強烈防腐的。他用實驗證明消化速度不但同食物的性質和消化液的多少有關，而且還與溫度的高低有關，而體溫是最適宜的溫度。他還指出，小腸的分泌物或許能完成全部消化過程。由於當時的實驗條件和實驗方法較落後，斯巴蘭讓尼並沒有弄清楚胃液中究竟是什麼物質將食物消化了，直到五十多年後，也就是1836年，德國的生理學家施旺從胃液中提取出了消化蛋白質的物質，後來稱為“胃蛋白酶”，從而才解開了胃的消化之謎。
1771年～1780年，斯巴蘭讓尼還進行了受精問題的研究。現在我們知道，進行有性繁殖的生物，其子代個體是通過精子和卵細胞的結合，即受精作用，產生受精卵，而後由受精卵發育形成的。但在18世紀，對於受精過程的認識還相當模糊。1677年，人們發現了精子，而卵子則是人們早已熟知的，但在受精過程中，這兩者有什麼關係呢？
一種觀點認為精子在受精時起重要作用，忽視卵細胞的作用。1677年8月，哈姆（J·Ham）第一個觀察到了精子，並得到列文·虎克的認同。後來有的學者認為，在人的精子中包含有非常小的人，在其他的動物的精子中也有極度縮小的該動物，這是精源論者的觀點。另一種是卵源論者的觀點，他們輕視精子的作用。布豐等人認為精子隻不過是精液中的寄生物，即使有的學者承認精液作用，但當時也不清楚到底是精液中的哪一部分起作用。斯巴蘭讓尼是一名卵源論者，他認為卵中含有極度縮小的該生物個體，如青蛙的卵中已存在著蛙，這樣，在卵還沒有排出體外時，蝌蚪就已存在於卵中——以某種方式蜷曲和緊密地集聚著，隻要有雄性的能使之受精的液體的存在，隨時準備展開自身。