Исторически первым методом изучения клетки является световая микроскопия, которая стала развиваться благодаря изобретению в начале XVII века микроскопов, позволяющих увеличивать изображения в 20 – 35 раз. Со временем стали появляться световые микроскопы и в 30-ых годах ХХ века стал развиваться метод электронной микроскопии.
Сегодня для выделения различных органоидов клетки – рибосом, митохондрий, пластид и т.д. – используется метод центрифугирования. Наряду с ним ученые также используют и другие химические и физические методы, которые позволяют выделять и исследовать разные виды молекул, входящих в состав живой клетки. Это количественная цитология, флуоресцентная микроскопия, гистология и прочие.