اكتشفت الخلايا عن طريق العالم روبرت هوك عام 1665م باستخدام المجهر البسيط لفحص قطعة من الفلين.
بدأ اكتشاف الخلايا عندما قام العالم الإنجليزي روبرت هوك بتطوير مجهر بسيط واستخدامه لفحص شريحة رقيقة جداً من نسيج نبات الفلين. لاحظ هوك أن الفلين يتكون من فجوات صغيرة جداً ومنتظمة تشبه في شكلها خلايا النحل، فأطلق عليها اسم "الخلية" (Cell)، وهو مصطلح مشتق من الكلمة اللاتينية التي تعني الغرفة الصغيرة.
بعد هذا الاكتشاف التاريخي، توالت الدراسات العلمية التي طورت من فهمنا للخلايا. ففي وقت لاحق، قام العالم أنطوني فان ليفنهوك باستخدام مجاهر أكثر دقة وقوة، مما مكنه من رؤية كائنات حية دقيقة تتحرك في قطرة ماء، مثل البكتيريا وبعض الكائنات وحيدة الخلية، وهو ما لم يكن معروفاً من قبل.
تطورت هذه الملاحظات بمرور الزمن لتشكل الأساس الذي قامت عليه "النظرية الخلوية"، والتي تنص على أن الخلية هي الوحدة الأساسية للتركيب والوظيفة في جميع الكائنات الحية، وأن جميع الخلايا تنتج عن خلايا كانت موجودة سابقاً، مما أحدث ثورة حقيقية في علم الأحياء وساعد العلماء على فهم كيفية نمو الكائنات الحية وتكاثرها.
