Lui, insieme a Matthias Schleiden, ha formulato la teoria cellulare Nel 1839. Questa teoria afferma che tutti gli organismi viventi sono composti da cellule e che le cellule sono l'unità base di struttura e funzione negli organismi viventi.
Mentre Schwann si è concentrato sulle cellule animali, Schleiden ha studiato cellule vegetali. Insieme, il loro lavoro ha rivoluzionato la nostra comprensione della biologia.