La réalisation la plus connue de Rudolf Virchow est sa théorie selon laquelle les cellules sont créées à partir de la division des cellules, décrite comme "chaque cellule provient d'une autre cellule existante comme elle". Il a découvert beaucoup de choses liées à la théorie cellulaire, à la pathologie et à la médecine sociale. Il a également été le premier à reconnaître et à décrire la leucémie.
Avec son observation en 1855 que seules certaines cellules ou groupes de cellules tombaient malades plutôt que l'organisme entier, Virchow a lancé le domaine de la pathologie cellulaire et a fait progresser la pratique de la médecine. Il est souvent appelé le père de la pathologie.
Il a été la première personne à expliquer le mécanisme de la thromboembolie pulmonaire, identifiant à la fois la thrombose et l'embolie pour la première fois. D'autres découvertes incluent la découverte de cellules dans les os et le tissu conjonctif et la description de substances telles que la myéline.
Il a créé le domaine de la pathologie comparée, notant le lien entre les maladies des humains et des animaux. Il a inventé le terme « zoonose » pour indiquer les liens entre les maladies infectieuses et la santé animale et humaine.
Virchow était un défenseur de la médecine sociale et de la santé publique, expliquant comment la santé sociale et économique pouvait améliorer la santé physique et réduire l'apparition de maladies. Son enquête sur la cause d'une épidémie de typhus a conduit à un rapport cinglant contre le gouvernement prussien.
