У 1838 р. німецький ботанік М. Шлейден (1804-1881) прийшов до висновку, що тканини рослин складаються з клітин, тоді як німецький зоолог Т. Шванн (1810-1882) в 1839 р. до аналогічного висновку дійшов, вивчаючи будову клітин тварин . Спираючись на дані про те, що клітини тварин і рослин мають ядра, М. Шлейден і Т. Шванн в 1838-1839 рр.. сформулювали клітинну теорію, містила ряд найважливіших положень, а саме: Видатний внесок у подальший розвиток клітинної теорії належить Р. Вірхова (1821-1902), який сформулював у 1855 р. дуже важливе положення «cellula e cellula» ( «кожна клітина з клітини») , що означає, що клітина може виникнути лише з представлення. існуючих клітини і що інших шляхів появи клітин не існує. Це положення мало не тільки фундаментальне значення, але й практичне, тому що означало початок розробки основ клітинної патології.

Надалі найважливіший внесок у розвиток клітинної теорії було забезпечено відкриттям хромосом і спостереженнями в 1879-1883 рр.. ділення клітин шляхом мітозу (В. Флемінг, 1844-1905; В. Рут 1850-1924 та інші). Уже до кінця XIX ст. були описані хромосоми, визначено їх гаплоїдної і диплоидное число в ряду організмів, а також були визначені і отримали назву фази мітозу. Тоді ж відбувся синтез цитології і генетики, а також виокремлення самостійної проблематики під назвою «Біологія клітини».

На початку XX ст. (1903) Р. Гертвіг (1850-1937) формулює закон сталості ядерно-плазмового відносини, а в 1905 р. Дж. Фармер і Дж. Мур вводять в наукову літературу термін «мейоз», що сприяло кращому розумінню поділу та розвитку клітин. Але особливо прогрес вчення про клітці був забезпечений введенням у практику досліджень фазово-контрастної та електронної мікроскопії, а потім і методу мічених атомів. Вже в 50-і рр.. нашого століття були отримані електронно-мікроскопічні зображення майже всіх структур клітини.

Сучасний етап у розвитку клітинної теорії характеризується подальшим обгрунтуванням її положень на основі результатів, отриманих при вивченні тонкого будови клітин, синтезу нуклеїнових кислот і білків, а також регуляції активності генів. Остаточне підтвердження одержало найважливіше положення клітинної теорії про те, що клітина є елементарною структурно-функціональною одиницею живого, поза якою немає життя, т. e. клітина є елементарною одиницею структури і функції багатоклітинного організму. Клітини є високоорганізованим диференційованими утвореннями, а розмноження клітин забезпечує фізичну основу генетичної безперервності між батьківськими клітинами і дочірніми клітинами. Встановлено, що активність організмів залежить від активності його клітин і що зростання, розвиток і диференціювання тканин залежать від утворення нових клітин. Через клітини відбувається поглинання, перетворення, запасання і використання речовин і енергії. Структури клітин є ареною, на якій здійснюються численні біологічні реакції, зокрема, ферментація, дихання, фотосинтез, Дуплікація хромосом, причому ці процеси мають місце як в одноклітинних організмів, так і в клітинах багатоклітинних організмів. Можна сказати, що життя багатоклітинних організмів грунтується на житті їх клітин.

В даний час розрізняють прокаріотів і еукаріотів-етичні клітини. Прокаріотів є одноклітинні організми зі світу рослин, представлені в основному бактеріями.