地球上棲息著種類繁多的飛禽走獸、魚鳥蟲藻、樹木花草，真是色彩繽紛，斑駁陸離。它們中大的如象、鯨，小的如蚊蠅、細菌，大小懸殊，形態各異。表面看來，不同生物相互之間沒有任何相似之處。
可是在1838年的一天，德國植物學家施萊登和他的同胞、動物學家施旺在同一家餐館就餐，他們漫不經心地閒聊，在交流對植物細胞和動物細胞的研究進展時不謀而合，一致認為，對植物和動物的研究結果都顯示它們的基本結構單位是細胞。兩個人茅塞頓開!在隨後的歲月里，他們的思路越來越清晰，最終形成了系統的觀點：每個細胞是相對獨立的有生命的單位，也是生物體的基本結構單位;細胞是動物、植物等所有生物體發揮功能的最小單位，即生物體的新陳代謝都在細胞內進行;細胞能產生細胞，細胞的增多靠細胞，生物體的傳宗接代也靠細胞，即細胞是任何生物體的繁殖單位。這三方面的內容後來被稱為細胞學說。
雖然個頭相差很大，但是象的體細胞和蚊子的體細胞大小卻沒那麼大差別。細胞學說的建立開啟了一個嶄新而寬廣的領域，極大地幫助人類認識自己和發現自然。恩格斯更是把細胞學說、能量轉化與守恆定律，以及進化論並稱為19世紀自然科學的"三大發現"。