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Der pflanzliche und tierische Organismus als komplexes funktionelles System ist der Untersuchung vieler Stoffwechsel- und Entwicklungsprozesse sowie der Kausalanalyse des Einflusses von Außenfaktoren nur schwer zugänglich. Als es gelang, Teile der Organismen in Anlehnung an mikrobiologische Arbeitstechniken zu kultivieren, eröffneten sich neue Perspektiven zur Erkundung der Biologie der Zellen und Gewebe sowie deren Nutzung, da diese nicht den vielfältigen Regulationsmechanismen des gesamten Organismus unterworfen sind und auch unter Bedingungen zu züchten sind, die dem Gesamtorganismus schaden würden. Bisher ist die Kultivierung nahezu aller pflanzlichen, tierischen und auch menschlichen Zellen und Gewebe gelungen – allerdings nicht immer mit dem gleichen Erfolg. In Zukunft könnten Tierversuche durch Experimente und Untersuchungen an tierischen Kulturen vermindert werden.

Schon im Altertum war indischen und chinesischen Ärzten bekannt, dass das Überstehen bestimmter Infektionskrankheiten und Vergiftungen vor Wiedererkrankung mit der gleichen Krankheit schützt. Die Einbringung von krankheitsauslösenden Keimen in einen Organismus (was der aktiven Immunisierung entspricht) erfolgte schon etwa 1500 v. Chr. durch die Infizierung Gesunder mit dem Bläscheninhalt der Pocken.
Dieses Verfahren, auch Variolation genannt, wurde in Deutschland erst ca. 1724 eingesetzt.
EDWARD JENNER (1749 – 1823) erbrachte 1796 den Beweis, dass die Infektion mit Kuhpocken (Vaccina) vor Infektion mit Menschenpocken (Blattern, Variola) schützt. 1874 wurde die gesetzliche Impfpflicht gegen die bekannten Krankheiten eingeführt. Die großen Fortschritte in der mikrobiologischen Forschung im 19. Jahrhundert waren maßgeblich für die Entwicklung einer leistungsfähigen Immunprophylaxe. Um 1882 wurde durch LOUIS PASTEUR (1822 – 1895) die Tollwutimpfung entwickelt. Die ersten Impfstoffe waren sogenannte Lebendimpfstoffe.