19世紀30年代，德國植物學家施萊登和德國動物學家施旺創立了細胞學說，根據這一學說，如果給細胞提供和生物體內一樣的條件，每個細胞都應該能夠獨立生活。1902年，德國植物學家哈伯蘭特在細胞全能性的理論是植物組培的理論基礎。1958年，一個振奮人心的消息從美國傳向世界各地，美國植物學家斯蒂瓦特等人，用胡蘿卜韌皮部的細胞進行培養，終于得到了完整植株，并且這一植株能夠開花結果，證實了哈伯蘭特在五十多年前關于細胞全能的預言。植物組培的簡單過程如下：剪接植物器官或組織——經過脫分化（也叫去分化）形成愈傷組織——再經過再分化形成組織或器官——經過培養發育成一顆完整的植株。植物組培的大致過程是：在無菌條件下，將植物器官或組織（如芽、莖尖、根尖或花藥）的一部分切下來，用纖維素酶與果膠酶處理用以去掉細胞壁，使之露出原生質體，然后放在適當的人工培養基上進行培養，這些器官或組織就會進行細胞分裂，形成新的組織。不過這種組織沒有發生分化，只是一團薄壁細胞，叫做愈傷組織。在適合的光照、溫度和一定的營養物質與激素等條件下，愈傷組織便開始分化，產生出植物的各種器官和組織，進而發育成一棵完整的植株。
植物組織培養即植物無菌培養技術，又稱離體培養，是根據植物細胞具有全能性的理論，利用植物體離體的器官如根、莖、葉、莖尖、花、果實等）組織（如形成層、表皮、皮層、髓部細胞、胚乳等）或細胞（如大孢子、小孢子、體細胞等）以及原生質體,在無菌和適宜的人工培養基及光照、溫度等人工條件下，能誘導出愈傷組織、不定芽、不定根，最后形成完整的植株的學科。