La historia de amor entre dos jóvenes es el telón de fondo que el genio de Wilkie Collins utiliza en Corazón y ciencia para dar voz a su ataque contra la vivisección. El joven doctor Ovid Vere, el día antes de marcharse al extranjero, donde tiene que ir para recuperar su afectada salud, se topa casualmente, en una calle de Londres, con una atractiva mujer de la que se enamora a primera vista y que lo conduce a un concierto donde ella se desmaya. Después de ayudarla, en calidad de médico, descubre que se trata de Carmina Graywell, la prima hermana que, después de quedarse huérfana, había viajado de Italia a Inglaterra para ser educada por la madre del mismo Ovid (que persigue la herencia de su sobrina...).
Una de sus últimas y más controvertidas novelas, que el mismo Collins situaba al lado de La dama de blanco como una de sus obras más logradas, Corazón y ciencia, a través de una narración bien estructurada, llena de intriga e ironía, y en la que aparecen personajes oscuros, como el doctor Benjulia representante de la ciencia y de los excesos a la que esta puede llevar?, es algo más que una crítica vivaz e inteligente a la vivisección de animales, tema de enconado debate a finales del siglo XIX en la sociedad victoriana: es una gran novela de suspense, de amor y de investigación del alma humana.