Nhà sinh lý học người Anh thế kỷ 19 Sydney Ringer đã phát triển các dung dịch muối có chứa clorua natri, kali, canxi và magiê phù hợp để duy trì nhịp đập của tim động vật bên ngoài cơ thể.[3] Vào năm 1885, Wilhelm Roux đã loại bỏ một phần tấm tủy của một con gà nic phôi và duy trì nó trong dung dịch nước muối ấm trong vài ngày, thiết lập nguyên tắc nuôi cấy mô.[4] Ross Granville Harrison, làm việc tại Trường Y Johns Hopkins và sau đó tại Đại học Yale, đã công bố kết quả thí nghiệm của ông từ năm 1907 đến 1910, thiết lập phương pháp luận của nuôi cấy mô.[5]

Các kỹ thuật nuôi cấy tế bào đã được cải tiến đáng kể trong những năm 1940 và 1950 để hỗ trợ nghiên cứu trong virus học. Phát triển virus trong nuôi cấy tế bào cho phép chuẩn bị virus tinh khiết để sản xuất vaccin s. Thuốc tiêm vắc-xin bại liệt được phát triển bởi Jonas Salk là một trong những sản phẩm đầu tiên được sản xuất hàng loạt bằng kỹ thuật nuôi cấy tế bào. Vắc-xin này được thực hiện nhờ nghiên cứu nuôi cấy tế bào của John Franklin Enders, Thomas Huckle Weller, và Frederick Chapman Robbins, người đã được trao Giải thưởng Nobel vì khám phá về một phương pháp phát triển virus trong nuôi cấy tế bào thận khỉ.