Základnou jednotkou organizácie živej hmoty je bunka. Pojem bunka bol známy už v 17. storočí (H o o k e, 1665). Pri pozorovaní buniek bola najnápadnejšia bunková blana, preto sa bunka označovala ako mechúrik ohraničený blanou. Až oveža neskôr bolo popísané jadro (P u r k y n e, 1825). Purkyne takisto ako prvý prisúdil bunke funkciu základnej jednotky živej hmoty (1837), aj keď sa vytvorenie jasne a jednoznačne formulovanej bunkovej teórie pripisuje Sch w ann o v i (1839). Rozvoj poznatkovo stavbe bunky závisel od technickej úrovne pozorovacích zariadení, predovšetkým od vývoja mikroskopu. Malé zväčšenia umožňuje spojná šošovka, väčšie možno dosiahnuť iba sústavou šošoviek - mikroskopom. Jeho vývoj umožnil vznik a pokroky mnohých odborov - cytológie, histológie, mikroskopickej anatómie.

Prvé prakticky využitežné zariadenie na mikroskopické pozorovania zostavil A. van Lee uwe n h o e k (1632 -1723) v Holandsku. Najprv zdokonalil brúsenie šošoviek a svojím jednoduchým mikroskopom pozoroval krvinky, kvasinky a ďalšie jednobunkové organizmy aj tkanivá. Zdokonalenie mikroskopu v 19. storočí umožnilo základný popis stavby buniek a tkanív. Jedným z priekopníkov mikroskopie bol aj J. E. Pu r k y n e (1787 -1869). Svetelná mikroskopia umožnila popis všetkých bunkových organel, štruktúry jadra, objav chromozómov a ich úlohy v prenose dedičných vlôh. Ďalšie poznatky boli podmienené aj rozvojom chémie, fyzikálnej chémie a zdokonalením farbiacej techniky. Konštrukciu svetelného mikroskopu však nemožno zdokonažovať neobmedzene.

Jeho rozlišovacia schopnosť je obmedzená vlnovou dÍžkou viditežného žiarenia, svetla. Prakticky využitežné zväčšenie svetelným mikroskopom je asi 2000-krát. Ďalší pokrok v prenikaní do jemnej štruktúry stavby buniek umožnil vynález i lektrónového mikroskopu, ktorý namiesto svetelných lúčov využíva prúd elektrónov zo špeciálneho zdroja. Po vhodnej úprave pozorovaného objektu sa dá dosiahnuť zväčšenie až 200 000-krát. Pri ňom možno pozorovať štruktúru buniek na molekulovej úrovni. Spolu s využitím rôntgenového žiarenia a ďalších techník elektrónový mikroskop vytvoril predpoklady pre vznik molekulárnej biológie bunky.