Robert Hooke oppdaget cellen i 1665. Planteceller er vanligvis i størrelsesorden fra 10-100 µm. Celler i ledningsvev og styrkevevsfibre kan bli svært lange, maksimalt 25 cm f.eks. ramie. Dyreceller har ikke cellevegg, og embryoceller hos dyr kan forflytte seg og gi forskjellige typer vev og organer. I embryonalt vev hos planter hindrer celleveggen bevegelse av celler. Planteceller er ubevegelige unntatt noen reproduktive celler. Planteceller er sementert til nabocellen med en midtlamell. Celleveggen gir en strukturell forsterkning som holder plantebiomassen oppreist når planten vokser mot lyset.Mønster og utseende hos planter er bestemt av celledelingsplan, celleform og cellestørrelse.
Til tross for at levende organismer ser forskjellig ut har de genetiske og biokjemiske egenskaper som forener alt levende. Organismene består av celler og nye celler kommer fra tidligere celler. Det er en kontinuerlig linje fra alle cellene idag tilbake til de første cellene på jorda. Celleteorien til Schwann, Schleiden og Virchow viser at alt liv består av celler, og celler er den fundamentale enheten i alt liv. Liv slik vi kjenner det kan ikke eksitere uten celler. Virchow formulerte det slik: Omnis cellula e cellula, enhver celle kommer fra en annen celle. Celler kan ikke oppstå spontant, en oppdagelse gjort av Redi i 1665. De enkleste livsformene er encellete. I komplekse flercellete organismer er cellene koordinert og organisert i cellevev, organer, og organsystemer. Cellene er omgitt av en cellemembran som atskiller dem fra de ytre omgivelsene. Cellene deler seg og vokser og organismen utvikler, endrer og reproduserer seg gjennom et livsløp. Den biokjemiske aktiviteten i metabolismen, oppbygning (anabolisme) og nedbrytning (katabolisme) omsetter stoff og energi og produserer avfall og varme. Katabolismen frigir energi ved å spalte komplekse molekyler til mindre deler. Anabolismen trenger energi og lager komplekse molekyler fra enklere bestanddeler. Organismen og metabolismen er regulert ved selvregulering (tilbakekobling av biokjemiske reaksjoner) og homeostase som opprettholder likevekt.
Organismene er energiforbrukende dissipative strukturer langt fra likevekt, beskrevet av irreversibel termodynamikk med flukser av stoff og energi.
Organismene er i kontakt med omgivelsene og mottar og registerer informasjon fra omgivelsene via reseptorer, og kan reagere på endringer i det ytre miljø. Alle dyr har et stadium med forflytning, f.eks. et larvestadium, selv om det voksne stadiet er fastsittende. Organismene har forskjellige organisasjonsnivåer: molekylært, celle, vev, organer og organismer, og i cellebiologien konsentrerer man seg om molekyler og celler. Celledifferensiering gir cellespesialisering som fører til utvikling av form og mønster. Virveldyrene har mer enn 200 forskjellige celletyper, og forskjellige celler uttrykker forskjeller gener.
Informasjon overføres fra en generasjon til den neste via DNA som inneholder oppskrift for alle proteinene i organismen.
Transmisjonselektronmikroskopibilde (TEM) fra erteblad (Pisum sativum). Cellene inneholder store vakuoler og er omgitt av cellevegger. I cytoplasma nærmest ut mot celleveggen er det kloroplaster, mitokondrier og cellekjerne. Mellom de tre nederste cellene der de møtes er et intercellularrom. Elektronmikroskopisk laboratorium, IBV, UiO.
TEM-bilde av celler fra blad erter (Pisum sativum). Elektronmikroskopisk laboratorium, IBV, UiO.
TEM-bilde av celler fra blad erter (Pisum sativum). Utsnitt fra to celler som ligger inntil hverandre atskilt at to cellevegger og mellom disse en midtlamell. Elektronmikroskopisk laboratorium, IBV, UiO.
TEM-bilde av celler fra blad erter (Pisum sativum). Utsnitt fra to celler som ligger inntil hverandre atskilt at to cellevegger og mellom disse en midtlamell. Kloroplaster er omgitt av en dobbel ytre membran. Inne i kloroplasten er det et membransystem bestående av tylakoidmembraner ordnet i grana og intergranalameller. Omkring tylakoidmembranene er det stroma- Elektronmikroskopisk laboratorium, IBV, UiO.
TEM-bilde av celler fra blad erter (Pisum sativum). Utsnitt fra to celler som ligger inntil hverandre atskilt at to cellevegger og mellom disse en midtlamell. Elektronmikroskopisk laboratorium, IBV, UiO.
TEM-bilde av celler fra blad erter (Pisum sativum). Utsnitt fra to celler som ligger inntil hverandre atskilt at to cellevegger og mellom disse en midtlamell. Cellekjernen inneholder eukromatin, heterokromatin og nukleolus. Cellekjernen er omgitt av en dobbel membran med store porer. Vakolene i fotosyntetiserende planteceller er store. Elektronmikroskopisk laboratorium, IBV, UiO.