Клеточная теория была создана в 1838 г. М. Я. Шлейденом (1804—1881) и Т. Шванном (1810—1882). Суть ее состоит в том, что все живые существа (растения, животные и микроорганизмы) построены из клеток. В дальнейшем Карл Бэр (1792— 1876) установил, что каждый организм начинает свое развитие из клетки.
Позднее биохимики доказали, что клетки всех организмов имеют сходный химический состав и однотипные процессы обмена веществ. Все эти открытия подтвердили единство происхождения всех живых существ. Создание клеточной теории высоко ценил Ф. Энгельс, ставя ее в один ряд с учением Ч. Дарвина.
Изучением состава, строения и функций клетки занимается наука — цитология (от греч. «цитос» — клетка). Основным прибором для изучения строения клетки является световой микроскоп, дающий увеличение изображения примерно в 3000 раз. Для изучения тончайших структур в последнее время используют электронный микроскоп, способный увеличивать изображение объекта исследования в сотни тысяч раз. В нем вместо света использован поток электронов, которые концентрируются на исследуемом объекте и дают его изображение на экране. Для разделения структур клетки на отдельные фракции используют ультрацентрифуги, развивающие скорость до нескольких десятков тысяч оборотов в минуту. Наличие и роль химических веществ в клетке изучают с помощью современных биохимических методов.