Schleiden se dedicó a estudiar las plantas con el microscopio y concibió la idea de que estaban compuestas por unidades reconocibles o células.
El crecimiento de las plantas, según afirmó en 1837, se producía mediante la generación de células nuevas que, según sus especulaciones, se propagarían a partir de los núcleos celulares de las viejas. Aunque posteriores descubrimientos mostraron su error respecto al papel del núcleo en la mitosis o división celular, su concepto de la célula como unidad estructural común a todas las plantas tuvo el efecto de atraer la atención de los científicos hacia los procesos vitales que se producían a nivel celular, un cambio que provocó el nacimiento de la embriología.
Un año después de que Schleiden publicara su teoría celular de las plantas, su compatriota y amigo Schwann, la hizo extensiva a los animales, unificando así la botánica y la zoología bajo una teoría común.