人們利用光學顯微鏡已發現了植物細胞的主要結構。隨著各種各樣的光學顯微鏡（如熒光顯微鏡、偏光顯微鏡、相差顯微鏡、微分干涉顯微鏡）和電子顯微鏡（如透射電子顯微鏡、掃描電子顯微鏡、環境掃描電子顯微鏡）的發明和應用，細胞勻漿、超速離心和同位素示蹤等生物化學技術等在細胞學研究上的運用，人們對細胞的超微結構，以及其結構與功能間的相互關系等有了更為深入的理解。

1958年斯圖爾德（美國F.C. Steward）等人，將胡蘿卜根韌皮部的一些細胞進行培養，由于細胞分化而較終發育成完整的新植株，發現了植物細胞的全能性（totipotency），極大地推動了植物細胞生物學的研究和應用。

如今，植物組織培養、細胞培養、原生質體培養技術已取得很大的發展和巨大的經濟效益。新近出現的細胞電子影像技術、細胞數字圖像處理技術、視頻反差增強顯微術、激光掃描共聚焦顯微術等，使人們不僅能觀察、記錄細胞靜止和活動的情況，還可通過計算機軟件對圖像進行處理和分析，例如進行圖像的三維重建等。

遺傳學、生理學、生物化學和分子生物學的發展及其與細胞生物學的相互滲透，使人們對細胞的研究從超微結構轉向物理化學變化在細胞生命活動中的作用，并逐步深入到分子水平，以揭示其結構與功能的關系。細胞化學、放射性示蹤技術、細胞分級離心、細胞內注射、細胞培養、X射線衍射與核磁共振等技術的應用，使人們能夠充分研究細胞的代謝活動，從分子水平上闡明細胞內各種生命活動。

所以，植物細胞是構成植物體的形態結構和生命活動的基本單位。