Él, junto con Matthias Schleiden, formuló la teoría de células En 1839. Esta teoría establece que todos los organismos vivos están compuestos de células, y que las células son la unidad básica de estructura y función en los organismos vivos.
Mientras que Schwann se centró en las células animales, Schleiden estudió células vegetales. Juntos, su trabajo revolucionó nuestra comprensión de la biología.