Nach dem Studienabschluss wurde Evans Mills Forschungsassistent und war 1910 Autor des Kapitels zur Embryonalentwicklung des Gefäßsystems in dem Manual of Human Embryology von Mall und Franz Keibel (Freiburg im Breisgau). Mehrere Forschungsaufenthalte führten Evans nach Deutschland, wo er mit Werner Schulemann Experimente zur In-vivo-Färbung von Geweben mit Azofarbstoffen (darunter Trypanblau) durchführte und wichtige Beiträge zur Charakterisierung von Makrophagen leistete sowie den Farbstoff Evans blue entwickelte. Ab 1913 arbeitete Evans zusätzlich in der von der Carnegie Institution of Washington neu eingerichteten Abteilung für Embryologie an der Johns Hopkins University, wo er systematisch frühe menschliche Embryos präparierte.
1915 wurde Evans Professor für Anatomie an der University of California, Berkeley. Mit George W. Corner, den er als Assistant Professor von Baltimore nach Berkeley mitnahm, führte Evans wichtige Untersuchungen zur Anatomie und Physiologie des Fortpflanzungssystems bei Nagetieren durch. Mit Joseph Long veröffentlichte Evans 1922 The Oestrous Cycle in the Rat and Its Associated Phenomena. Gemeinsam mit seiner Assistentin Katherine Scott Bishop veröffentlichte Evans eine Serie von Arbeiten über die Beeinflussung des Sexualzyklus durch die Nahrung. Durch spezielle Diäten der Versuchstiere konnten Evans und Mitarbeiter letztlich Vitamin E als essenziell sowohl für den Erhalt einer Schwangerschaft als auch für die Produktion der Spermien und damit für die Fortpflanzung schlechthin identifizieren. Weitere Arbeiten Evans’ befassten sich mit den Hormonen des Hypophysenvorderlappens und führten zur Isolierung des Growth Hormone (Somatotropin) und weiteren Hormonen des Hypophysenvorderlappens.
Evans war bibliophil und sammelte wertvolle medizinhistorische Schriften.[2] Teile seiner Sammlung wurden im History of Science Club der Universität Berkeley ausgestellt. Mehrfach stellte er herausragende Sammlungen von berühmten wissenschaftlichen Erstausgaben zusammen, die zum Teil von medizinhistorischen Bibliotheken aufgekauft wurden. Zu den wissenschaftlichen Sammlungen kamen solche mit Americana, japanischen Drucken oder Drucken von Jacques Callot.
Evans war dreimal verheiratet. Mit seinen ersten beiden Ehefrauen hatte er jeweils eine Tochter. 1970 erlitt Evans einen Schlaganfall und konnte nicht mehr wissenschaftlich arbeiten.
↑Jacob I. Zeitlin: Herbert M. Evans, Pioneer Collector of Books in the History of Science. Isis, 62, 507 (1972). Zitiert nach: George W. Corner: Herbert McLean Evans. 1882–1971. In: Biographical Memoirs.National Academy of Sciences, 1974 (PDF, 1,8 MB)