Dans ses phases initiales, la théorie cellulaire suscite l'intérêt de l'épistémologue.
Avec Schwann, puis avec Remak et Virchow, se développe un puissant programme de recherche. Dès le milieu du 19e siècle, la théorie cellulaire sert de clé de voûte à l'édifice de la biologie : elle oriente observations et analyses, délimite le champ des hypothèses à contrôler, et constitue la trame des modèles analytiques qui s'en inspirent pour la dépasser. C'est le point de départ obligé pour toute recherche sur les micro-structures intégrées de l'être vivant.
Or comment cette remarquable théorie se forme-t-elle ? Quelle combinaison de concepts, principes, analogies et modèles empiriques définit sa structure ? Par quels mécanismes évolue-t-elle dès ses premières formulations ?
Prenant appui sur les instruments d'analyse fournis par l'embryologie de von Baer et par la physiologie de Müller, Schwann se libère de la conception synthétique de l'organisme que ces disciplines d'école présupposaient.
Il retrouve et modifie en profondeur les schèmes de théorisation réductionniste que Raspail et Dutrochet avaient ébauchés. En 1839, il tente une démonstration analytique sur la provenance cellulaire de tous les tissus animaux. Mais sa propre synthèse réductionniste sur la reproduction des cellules suscite critiques et réaménagements chez Müller et nombre de ses disciples, en particulier Kölliker, Remak et Virchow.
A partir de 1855, l'axiome "Toute cellule provient d'une cellule" et le schème d'une reproduction par division de cellules préexistantes vont peu à peu réorganiser le programme schwannien. Ce système théorique, apte à rendre compte des processus se déroulant dans et par l'individualité cellulaire, suffit désormais à assurer le développement de recherches analytiques et la formation de modèles analogiques.