從研究內(nèi)容來看細(xì)胞生物學(xué)的發(fā)展可分為三個層次，即：顯微水平、超微水平和分子水平。從時間縱軸來看細(xì)胞生物學(xué)的歷史大致可以劃分為四個主要的階段：
*階段：從16世紀(jì)后期到19世紀(jì)30年代，是細(xì)胞發(fā)現(xiàn)和細(xì)胞知識的積累階段。通過對大量動植物的觀察，人們逐漸意識到不同的生物都是由形形色色的細(xì)胞構(gòu)成的。
第二階段：從19世紀(jì)30年代到20世紀(jì)初期，細(xì)胞學(xué)說形成后，開辟了一個新的研究領(lǐng)域，在顯微水平研究細(xì)胞的結(jié)構(gòu)與功能是這一時期的主要特點。形態(tài)學(xué)、胚胎學(xué)和染色體知識的積累，使人們認(rèn)識了細(xì)胞在生命活動中的重要作用。1893年Hertwig的專著《細(xì)胞與組織》（Die Zelle und die Gewebe）出版，標(biāo)志著細(xì)胞學(xué)的誕生。其后1896年哥倫比亞大學(xué)Wilson編著的The Cell in Development and Heredity、1920年墨爾本大學(xué)Agar編著的Cytology 都是這一領(lǐng)域zui早的教科書。
第三階段：從20世紀(jì)30年代到70年代，電子顯微鏡技術(shù)出現(xiàn)后，把細(xì)胞學(xué)帶入了第三大發(fā)展時期，這短短40年間不僅發(fā)現(xiàn)了細(xì)胞的各類超微結(jié)構(gòu)，而且也認(rèn)識了細(xì)胞膜、線粒體、葉綠體等不同結(jié)構(gòu)的功能，使細(xì)胞學(xué)發(fā)展為細(xì)胞生物學(xué)。De Robertis等人1924出版的普通細(xì)胞學(xué)（General Cytology）在1965年第四版的時候定名為細(xì)胞生物學(xué)（Cell Biology），這是zui早的細(xì)胞生物學(xué)教材之一 。
第四階段：從20世紀(jì)70年代基因重組技術(shù)的出現(xiàn)到當(dāng)前，細(xì)胞生物學(xué)與分子生物學(xué)的結(jié)合愈來愈緊密，研究細(xì)胞的分子結(jié)構(gòu)及其在生命活動中的作用成為主要任務(wù)，基因調(diào)控、信號轉(zhuǎn)導(dǎo)、腫瘤生物學(xué)、細(xì)胞分化和凋亡是當(dāng)代的研究熱點。
