Rudolf Virchow a proposé que toutes les cellules proviennent de cellules préexistantes. Il était l'un des trois personnages clés, avec Theodor Schwann et Matthias Schleiden, qui ont formulé la théorie cellulaire.
La théorie cellulaire repose sur trois concepts : tous les organismes vivants sont constitués de cellules, les cellules sont les unités fondamentales de tous les êtres vivants et les cellules proviennent d'autres cellules. Les inventions scientifiques majeures et les percées de divers scientifiques ont contribué au développement de la théorie cellulaire. L'avènement du microscope composé conduisit à la découverte des cellules par Robert Hooke en 1663. En 1674, Anton von Leewenhoek fut le premier à observer des bactéries au microscope. En 1838, Schleiden a découvert que les plantes sont composées de cellules et un an plus tard, Schwann a affirmé que les animaux sont composés de cellules.
Dans les années 1850, Virchow a mené une série d'expériences pour réfuter la théorie de la génération spontanée, qui était populaire à l'époque. Virchow a conclu que les cellules n'apparaissent pas spontanément, mais naissent plutôt de la division de cellules déjà existantes. Parallèlement à son observation, Virchow a compilé les découvertes de Schwann et Schleiden en une théorie cellulaire unifiée. Il a publié ses découvertes dans un livre intitulé « Pathologie cellulaire », y compris le désormais célèbre dicton « Omnis cellula e cellula », ce qui signifie que les cellules ne proviennent que de cellules déjà existantes.