Die Möglichkeit der Zellkultur wurde mit Beginn des vorigen Jahrhunderts entwickelt und wird seither zur systematischen in-vitro von Einflüssen auf Zellen verwendet. Zuerst wurden Zellen durch einfaches Auswachsen aus Biopsien oder Gewebestücken gewonnen. Später wurde der Enymverdau entwichelt, bei dem Zellen aus dem Gewebeverband herausgelöst werden und dann in Plastikflaschen oder Petrischalen entweder als Suspensionskulturen (z.B.: Lymphozyten) oder als adhärente Kulturen, sogenannte Monolyer (z.B.: Osteoblasten, Krebszellen, Fibroblasten, Chondrozyten) kultiviert werden. Um auch komplexe Zusammenhänge studieren zu können, wurden neue Techniken, wie Co-Kulturen und die dreidimensionale Kulturtechnik eingeführt. Ein Problem stellt die begrenzte Lebensdauer in vitro, vor allem bei hochdifferenzierten Zellen dar. Daneben wurden die molekularbiologischen Techniken entwickelt, was zu einer verbesserten Analytik und auch zur Möglichkeit der genetische Veränderung von Zellen gewährleistet.

Ein wichtiger Schritt war die Entwicklumg von monoklonalen Antikörpern. Die Zellkultur ermöglicht die exakte Erforschung und Beeinflußung von Faktoren auf Proliferation und Differenzierung auf zellulärer Ebene. Diese Faktoren reichen von Zell zu Zell Interaktionen, Interaktionen der Zellen mit ihrer Umgebung über die Analyse der Expression von Zellprodukten, wie Zytokine oder Wachstumsfaktoren, bis zur intrazellulären Aktivitäten und Untersuchung der Zellgenetik. Des weiteren ist die Erforschung der Reaktion der Zelle bei Kontakt mit Biomaterialien möglich. So kann im Rahmen des jungen Gebiet des Tissue enineerings die Biokompatibilität und -funktionalität von Materialien im Gesamtorganismus untersucht werden. Die ist Voraussetzung zur Biomaterialentwicklung, Herstellung bioartifizieller Konstrukte oder Gewebe aus vitalen Zellen bzw. aus Zellmatrix und Biomaterialien.