En biologie, il se fit le défenseur de la doctrine de l'abiogénèse ou génération spontanée. Il étudia dans sa jeunesse la filaire de Médine et d'autres nématodes, mais dut mettre un terme à ses travaux en raison d'une allergie mystérieuse qu'il développa vis-à-vis de ces animaux. Son esprit analytique et la rigueur de son raisonnement l'attirèrent ensuite vers la neurologie clinique, une discipline à laquelle il dédia le reste de sa carrière.
Bastian aurait été un ami proche d'Herbert Spencer, bien que l'autobiographie de ce dernier ne donne que peu d'indications sur ce point.
Ses travaux principaux
Monograph of the Anguillulidae (1865)
The Beginnings of Life: being some account of the nature, modes of origin and transformation of lower organisms, I–II (1872)
The Brain as an Organ of Mind (1880), trad. Le cerveau: organe de la pensée chez l'homme et chez les animaux, 2 vol., Paris, Germer Baillière, coll. «Bibliothèque scientifique internationale» (1882)
Article nécrologique dans Lancet, Londres, 1915, 2: 1220-1224 (anonyme, avec bibliographie).
British Medical Journal, 1915, 2: 795-796 (anonyme).
J. Strick, « Darwinism and the Origin of Life: the Role of H.C. Bastian in the British Spontaneous Generation Debates, 1868-1873 », Journal of the history of biology, ISSN 0022-5010, 1999, vol. 32, pp. 51–92, en ligne.
Éponymie
Bastian a laissé son nom à la loi de Bastian-Bruns, selon laquelle il y a abolition des réflexes et du tonus musculaire au-dessous du niveau d'une section transverse de la moelle épinière supérieure.
Bastian fut le premier, en 1869, à signaler l'existence possible de troubles de la compréhension dans les troubles de langage, mais ne produisit pas de données autopsiques à l'appui de ses observations. On a parfois désigné en son honneur l'aphasie de Wernicke sous le nom d'aphasie de Bastian
