在生物學中，細胞學說是十九世紀中葉首先提出的科學理論，認為生物體是由細胞組成的，細胞是所有生物體的基本結構/組織單位，所有細胞都來自預先存在的細胞。細胞是所有生物體的基本結構單位，也是進行繁殖的基本單位。

細胞理論的三個原則是：

• 所有生物體都由一個或多個細胞組成。
• 細胞是生物體結構和組織的基本單位。
• 細胞來自預先存在的細胞。

該理論曾經被普遍接受，但現在一些生物學家認為病毒等非細胞實體是活的有機體，因此不同意xxx個原則。 截至 2021 年：專家意見在“是”、“否”和“不知道”之間各占大約三分之一。 由于沒有普遍接受的生命定義，討論將繼續進行。

隨著時間的推移對顯微鏡的不斷改進，放大技術已經發展到足以發現細胞。 這一發現很大程度上歸功于羅伯特·胡克，并開始了對細胞的科學研究，即細胞生物學。 當在顯微鏡下觀察一塊軟木時，他能夠看到毛孔。 這在當時是令人震驚的，因為人們相信沒有其他人看到過這些。 為了進一步支持他的理論，Matthias Schleiden 和 Theodor Schwann 都研究了動物和植物的細胞。 他們發現這兩種細胞之間存在顯著差異。 這提出了這樣的想法，即細胞不僅是植物的基礎，也是動物的基礎。

Robert Hooke 的顯微鏡是 17 世紀 Anton van Leeuwenhoek 顯微鏡的翻版，只不過他的放大倍數是 300 倍。 顯微鏡的發明使細胞的發現成為可能。 公元前一世紀，羅馬人就能制造玻璃。 他們發現玻璃下的物體看起來更大。 在 12 世紀的意大利，Salvino D'Armate 制作了一塊適合一只眼睛的玻璃，可以放大那只眼睛的效果。 13 世紀，鏡片在眼鏡中的廣泛使用可能導致放大倍數有限的簡單顯微鏡（放大鏡）的廣泛使用。 復合顯微鏡結合了物鏡和目鏡以觀察實像，放大倍率更高，最早出現在 1620 年左右的歐洲。1665 年，羅伯特·胡克 (Robert Hooke) 使用長約 6 英寸、內部有兩個凸透鏡的顯微鏡檢查了反射下的標本。 胡克還使用了一種更簡單的帶有單鏡頭的顯微鏡來檢查直接透射光的標本，因為這樣可以獲得更清晰的圖像。

安東·范·列文虎克 (Anton van Leeuwenhoek) 對顯微鏡進行了廣泛的研究，他是一名布料師，1648 年在阿姆斯特丹當學徒期間看過顯微鏡后便對顯微鏡產生了興趣。在 1668 年之前的某個時刻，他學會了如何研磨鏡片。 這最終導致列文虎克制作了他自己獨特的顯微鏡。 他用一個鏡頭做了一個。 他能夠使用一個小玻璃球的單一鏡頭，但允許放大 270 倍。 這是一個很大的進步，因為之前的放大倍數最多只有 50 倍。 列文虎克之后，直到 200 年后的 1850 年代，顯微鏡技術才取得太大進展。 制造顯微鏡的德國工程師卡爾蔡司開始對所使用的鏡頭進行改動。 但直到 1880 年代，他聘請了 Otto Schott 并最終聘請了 Ernst Abbe，光學質量才得到改善。

光學顯微鏡可以聚焦波長大小或更大的物體，這仍然限制了發現小于可見光波長的物體的進展。 20 年代電子顯微鏡的發展使觀察小于光學波長的物體成為可能，再次為科學開辟了新的可能性。

1665 年，羅伯特·胡克 (Robert Hooke) 首次發現了細胞，在他的著作《顯微書寫法》 中對此進行了描述。 在這本書中，他在粗糙的復式顯微鏡下對各種物體進行了 60 次詳細“觀察”。 一項觀察來自非常薄的瓶塞片。

胡克發現了許多他稱之為細胞的微小孔隙。 然而，胡克并不知道它們的真正結構或功能。 胡克所認為的細胞，實際上是植物組織的空細胞壁。 在此期間，由于顯微鏡的放大倍數較低，胡克無法看到他正在觀察的細胞還有其他內部成分。 因此，他不認為細胞是活的。