細胞生物學的發展大致可分為五個時期：細胞質的發現、細胞學說的建立、細胞學的經典時期、實驗細胞學時期、細胞生物學時期。
壹、細胞的發現與細胞學說的成立
1.顯微鏡的發明為細胞學說奠定基礎，1590年，荷蘭眼鏡商詹森制作出了第壹臺復試顯微鏡；
2.細胞的發展，1665年，英國人Robert Hook 首次描繪出了植物細胞，命名為cell ，並出版了《顯微圖譜》；1831年，羅伯特·布朗在蘭科植物表皮細胞內發現了細胞核；1836年，瓦倫丁在動物神經細胞中發現了細胞核與核仁。這些發展對細胞學說的誕生具有重要意義。
3.細胞學說的誕生：細胞學說被認為是19世紀重大發現之壹，通常認為施萊登和施旺正式提出了細胞學說，而實際上，細胞學說是許多科學家***同努力的結果。1838年，德國植物學家施萊登在前人研究的基礎上結合自己的研究成果，發表了著名論文“論植物的發生”，文中指出細胞是壹切植物結構的基本單位。
1839年，德國人施旺發表的名為“顯微研究”的論文明確指出動物及植物結構的基本單位都是細胞。1858年，德國醫生和細胞學家微爾和提出“細胞來自細胞”，進壹步完善了細胞學說。
二、細胞學的經典時期
1.細胞分裂的研究：1841年，雷馬克發現雞胚血紅細胞的直接分裂，隨後，施特臘斯堡格和弗萊明分別在動物細胞中和植物細胞中發現有絲分裂。1883年比耐登和1886年斯特拉斯堡分別在動物與植物細胞中發現減數分裂，至此發現了細胞分裂的主要類型。
2.重要細胞器的發現：1883年，比耐登和鮑維裏發現中心體；1894年，阿爾塔曼發現線粒體；1898年，高爾基發現了高爾基體。