所有生物体都由称为细胞的微小单位构成，细胞大小不一，通常只有 0．01厘米上下。最简单的生物是个单细胞体，例如细菌，人的身体却包含50多万亿个细胞。
1665年，英国自然科学家胡克利用显微镜观察软木薄片，看到许多互相紧靠的微小隔室，宛如修道院里修士住的一间间小室，那些就是细胞。
后来生物学家发现，细胞是生物体共同的基本结构。动、植物体内的细胞各司其职，分工合作，使生物体发挥功能。每个细胞是微小的生物单位，会摄食、呼吸、增殖；收到其他细胞的信息会有反应，本身也可发出信息。
科学家怎样知道细胞的内部结构呢？一般用胭脂红、结晶紫等染色剂把细胞的各部分染色，再用显微镜观察。细胞种类繁多，但是有共同的特徵：中央的细胞核周围是液体，称为细胞质，液内又有一些其他物质。整个细胞由细胞膜包裹。
如果想看得更详细，可用电子显微镜。光学显微镜顶多放大1500倍，电子显微镜利用电子束，能放大50多万倍，让观察者看到细胞里的微小结构。
细胞里某些组成部分的功用，可由其外观推测出来，要详细研究，则要把细胞拆散。一个办法是使用搅和器，这种器具就像厨用食物搅和器。拆散出来的细胞放在离心机内高速旋转，最重的成分首先沉到试管底，形成沉淀物，上面是清澈的液体。沉淀物可以取来研究。
余下液体用同样方法以更高速旋转，把较轻的成分也一一分离出来。
用这样的方法，就可以取得细胞内各种成分进行研究，分析其功能。其中最重要的是细胞核，内藏遗传密码，指挥细胞正常工作，并且支配繁殖。
1869年，瑞士生物化学家米谢尔首先研究细胞核的化学性质。他使用一种叫胃蛋白酶的消化酶溶解细胞，发现细胞核含有常见元素碳、氧和磷。后来科学家发现核的主要成分是核酸。此后又发现核酸原来分为核糖核酸和脱氧核糖核酸两种。脱氧核糖核酸带有遗传密码，亲代传给子代的一切遗传特质都记在这些密码中。
