施莱登是律师出身，因对植物学有浓厚兴趣而于1831年弃职学习植物学。1838年，发表《植物发生论》。在这篇论文中，他明确了细胞学的主要思想：细胞是所有植物结构的基本单位，植物发育的基本过程就是独立的活的细胞不断形成的过程。

把细胞学说从植物界扩展到动物界，并使其更具概括性和有更广泛适用范围的，是德国人施旺。1939年，施旺在《有关动植物结构与生长一致性的显微镜研究》一文中，给了细胞学说一个更完备的表述：所有的生物都是由细胞及细胞产物组成。他指出，细胞不仅是生物的构造单位，而且是生命的功能单位。并用“新陈代谢”这个词来形容细胞内部所经历的一切化学变化。

后来的生物学家在研究中，留意细胞的增殖的问题，并发现两个子细胞的细胞核是由亲细胞的细胞核分裂产生的。

19世纪时，科学家们为了更清楚地观察细胞，在显微镜制片、固定剂、染色剂以及生物切片技术等观测手段上取得了更大的进展，细胞学说在新的技术条件支持下，获得了更大的进步与发展。生物科学家们从细胞学说出发开辟了一个又一个新的研究领域。

其中最重要、影响最深远的是细胞遗传学的建立。1848年，霍夫梅斯特从细胞中发现染色体无疑具有革命性的意义。早期的细胞遗传学者即在此基础上，着重研究分离、重组、连锁、交换等遗传现象及染色体行为的遗传学效应。