在沒有麻醉藥之前，手術只能……
在十九世紀中葉的幾十年間，外科手術逐漸因為手術室引進更為有效的麻醉、消毒和無菌技術而轉變。在先前的幾個世紀，動手術時僅能靠酒精、鴉片和曼德拉草來減緩疼痛，並且還要仰賴外科醫師的手術速度。以倫敦外科醫師羅伯特．利斯頓（Robert Liston, 1794 – 1847 年）為例，他在為病患截肢鋸掉一條腿時，從切下第一刀到最後一針的縫合，只用了三分半鐘。
從十九世紀初開始，手術有時會結合用藥來誘導病患進入睡眠，以利手術的進行。日本外科醫師華岡青洲（Hanaoka Seishū, 1760 – 1835年）調製出他稱之為「通仙散」（tsūsensan）的草藥配方，當中就包含許多今日在全身麻醉時使用的藥物成分，例如東莨菪鹼（scopolamine）、丁基東莨菪鹼（hyoscine）和阿托品（atropine）。華岡青洲在進行截肢手術和移除乳房腫瘤時，便使用了通仙散，以此證明其有效性和安全性。
現代麻醉藥的出現
笑氣和乙醚：牙科的「首選」
在 1840 年代，新的麻醉劑問世。全身麻醉劑，如氮氧化物（笑氣）和乙醚，最早用於牙科。1842 年時，一位美國醫學生威廉．克拉克（William E. Clarke, 1819 – 98 年）用乙醚麻醉患者後，進行拔牙手術。兩年後，霍勒斯．韋爾斯（Horace Wells, 1815 – 48 年）首先以拔自己的牙齒來證明一氧化氮的功效，隨後公開示範在麻醉狀態下拔牙的過程。
乙醚：維多利亞女王的親自認證
不過，最重要的麻醉實驗，也許是 1846 年 10 月由美國麻薩諸塞州的牙醫和醫學雙修的醫學生威廉．莫頓（William T.G. Morton, 1819 – 68 年）所進行的。莫頓曾在自己的牙科診所中用過乙醚，這次他協同一位外科同儕，幫一名年輕男子麻醉，進行頸部腫瘤切除手術。莫頓成功完成手術的消息迅速傳開，促使整個北美和歐洲接受用乙醚當麻醉劑。
在普遍認識乙醚優點後的短短一年內，又出氯仿這種麻醉劑。蘇格蘭外科醫師兼產科醫師詹姆斯．楊格．辛普森（James Young Simpson, 1811 – 70 年），在 1847 年時無意間發現氯仿能夠使人入睡，當時他以兩個朋友來試驗種種不同性質化學物的麻醉效果。之後，辛普森便開始以氯仿來麻醉分娩時的女性，減輕生產過程的痛苦。1853 年約翰．史諾在維多利亞女王生利奧波德王子時，使用氯仿來麻醉她，最後母子均安，此後醫學界對氯仿的興趣大增。約瑟夫．克羅夫（Joseph T. Clover, 1825 – 82 年）又研發出新的氯仿使用法，以及其他更安全的吸入性麻醉藥，這位英國醫師曾麻醉過幾千名患者，包含許多知名的公眾人物，如佛羅倫斯．南丁格爾（1820 – 1910 年）以及英國首相羅伯特．皮爾爵士（Sir Robert Peel, 1788 – 1850 年），而且沒有造成任何死亡。
醫師和患者之所以接受乙醚和氯仿的麻醉，不僅因為王室成員願意嘗試，也受到戰場上舒緩疼痛的實證案例所鼓勵。在克里米亞戰爭期間，許多截肢手術都在麻醉狀況下成功進行。此外，能夠有效麻醉患者，等於是讓正統的醫療人員排擠其他控制疼痛的另類療法，諸如催眠術（mesmerism and hypnotism）。
並不是每個人都讚賞麻醉藥的發明
然而，若是認為當時的醫學界對麻醉劑的使用毫無爭議那就大錯特錯了。在醫學界，也有出現反對使用乙醚和氯仿的聲浪。根據一些宗教作家的看法，在分娩過程中感受痛苦是必要的，也是自然的，不應該用人工方法來舒緩。就跟其他形式的痛苦一樣，當時的人將身體的痛苦視為人類經驗中十分具有價值的一部分，直到主張減輕疼痛的人道主義興起，才動搖到世人對於痛苦精神意涵的信仰。
還有一些批評家，認為吸入性的麻醉劑十分危險。除了麻醉劑本身具有爆炸的危險外，在 1840 年代晚期和 1850 年代，都有患者在麻醉後出現嚴重噁心或心臟病發的案例。醫師也很擔心太具實驗性的手術會影響到他們的聲譽。麻醉劑對失去意識的下階層患者，尤其是女性來說，帶來更多侵入性手術的可能，這很可能造成藥物濫用。大眾對麻醉劑的擔憂則和罪犯使用乙醚和氯仿，犯下搶劫、強姦和謀殺的案例有關。
儘管對麻醉劑有這些保留意見，然而，日益積累的證據顯示，麻醉使得手術更安全，因此逐漸成為醫院護理的固定程序，讓醫師不用再那麼殘酷，得以展現更嫻熟的技巧。外科手術也不再那麼著重速度和力量，這最終可能也鼓勵更多女性成為外科醫師。麻醉提供了一個更安全、比較不殘暴的手術環境，同時也加速讓消毒這項十九世紀醫療保健的第二項大創新獲得接受。
手術前，來消毒一下吧！
有些歷史學家認為 1865 年是現代醫學興起的關鍵一年。在這一時期，英國外科醫師約瑟夫．李斯德（Joseph Lister, 1827 – 1912年）將消毒技術應用在外科手術上。在十九世紀中葉之前，估計大約有一半的患者因為手術期間或術後的感染和失血而死亡。在 1840 年代，塞梅魏斯致力於減少產褥熱死亡人數，這項努力由 1863 年成為維多利亞女王御用外科醫師，以及日後擔任英國皇家外科醫師院院長的托馬斯．史賓塞．韋爾斯（Thomas Spencer Wells, 1818 – 97年）發揚光大。除了建議用冷水來潔淨之外，韋爾斯在手術過程中使用乾淨毛巾，並且禁止手術前一週曾驗過屍的醫學生和醫師參與手術。這樣看來，李斯德並不是第一位試圖在手術過程中降低感染風險的人。
李斯德的抗菌法（antiseptic method），是基於外科的感染問題來自於接觸到醫院骯髒環境中的「微小生物」的想法。先前已經推行用酒精或石碳酸來處理傷口，以降低感染機率，基於此李斯德開始用石碳酸噴霧來消毒外科醫師的手、儀器、傷口和病患周圍的空氣。他記錄下在 1865 年 8 月第一次成功應用這項技術的歷史情境。當時他在處理一個腿部骨折的小男孩，換藥時使用浸泡過石碳酸的繃帶。通常這樣的傷會受到感染，並且需要截肢，但在這個病例中，男孩的傷口逐漸癒合恢復健康，而且沒有失去他的腿。1867 年時，李斯德發表他進一步預防手術感染的殺菌方法的結果。他的數據顯示，在使用他的消毒法之後，存活率顯著改善，例如截肢後的死亡率從 45% 降到 15%。
就跟麻醉的情況一樣，消毒措施也沒有立即為李斯德的同行所採納，他們抱怨他的方法太過複雜，而且推測手術結果有所改善，可能是因為醫院加強通風設備、提供患者更為健康的飲食以及更周到的護理照護所致。不過，在克里米亞和普法戰爭處理傷口感染的經驗則支持李斯德的做法，鼓勵醫界逐漸接受消毒的原則。到 1870 年代後期，李斯德的技術在歐洲各地為許多外科醫師所採用。在隨後的幾年中，李斯德強調殺死傷口或手術環境中細菌的步驟，逐漸為預防污染的方法取而代之，這種過程稱之為「無菌技術」（asepsis）。無菌技術包括以高溫來消毒設備和服裝，消毒手術室工作人員的手，最終則是在手術室使用外科口罩和橡膠手套。
