Theo lý thuyết tế bào được biên soạn bởi Rudolph Virchow, các tế bào đến từ các tế bào tồn tại trước đó. Lý thuyết tế bào cũ hơn được phát triển bởi Theodor Schwann và Mathias Schleiden, cuối cùng đã được Virchow chứng minh là sai, cho rằng các tế bào có thể phát sinh một cách tự phát.
Những tế bào đầu tiên trên Trái đất được hình thành từ sự kết hợp của các phân tử hữu cơ, chẳng hạn như lipid, carbohydrate, axit amin và axit nucleic, chẳng hạn như DNA và RNA. Sự tích tụ các phân tử hữu cơ này cuối cùng được tổ chức thành các cấu trúc phát triển màng và thành tế bào ngăn cách chúng với môi trường của chúng. DNA và RNA là những phân tử được chọn để mang vật chất di truyền của tế bào để chúng có thể tự tạo ra nhiều hơn. Những sinh vật sống sớm nhất có lẽ là sinh vật nhân sơ đơn bào.