大多数疾病都具有细胞学基础，其中大多涉及了简单的生化失衡反应，通常服用药物便可实现有效的干预。此时细胞将恢复至接近正常的状态，而患者的症状也将有所缓解。另一些复杂的疾病起源于基因突变，进而导致特定的蛋白无法正常表达，或使其结构发生改变，从而导致蛋白功能发生变化或失活。尽管细胞通过自我检查机制以及细胞修复与凋亡间的平衡有效防止了危害的发生，但某些基因突变的细胞仍可从监控网络中成功逃脱。如果这些基因涉及了基本的细胞功能，那么其突变将对细胞生长或细胞功能产生毁灭性打击。基因突变所引起的增殖过度将诱导癌症的发生，这些“失控”细胞将进一步改变其遗传学特征，产生无限分裂的能力，并在某些情况下获得侵袭至其他组织的能力。简而言之，此类疾病的治疗需要将缺陷细胞进行去除、修复甚至替换。此外，还有许多疾病虽然不会直接威胁人类生命，但由于具有复杂的生化性质，因此无法通过药物治疗使患者痊愈。此时理想的解决方案或许是通过替换缺陷细胞来对此类疾病进行根治。这一过程便称为细胞疗法。细胞疗法可以分为不同形式，其中最为人们所熟悉的包括成熟的功能细胞移植（如输血），以及干细胞移植（如骨髓移植）。目前我们仍需要研发出一种标准疗法，用于引入改良的人类或动物细胞来取代相应缺陷细胞（例如对糖尿病患者进行胰岛素生成细胞的接种与替换）。

许多人认为瑞士医师兼炼金术士菲利浦斯·奥雷奥鲁斯·西沙塞苏斯（Philippus Aureolus Paracelsus）是第一个提出细胞疗法概念的人。西沙塞苏斯在其1536年出版的《大手术书》（Der Grossen Wundartzney）中写道：“心脏可以治疗心脏，肺可以治疗肺，脾可以治疗脾；同物相医。”这一观点源自其“食用健康动物的内脏可以使特定的衰老或缺陷器官得以重建与恢复”的理论——这更像是营养学家而非现代细胞治疗师的言论。早在1667年，就职于路易十四皇家实验室的琴-巴蒂斯特·丹尼斯（Jean-Baptiste Denis）便已尝试将小牛的血液输送至精神病患者体内。而首次记录到的非输血移植则发生于1912年，当时德国的一位医生试图利用移植的甲状腺细胞治疗甲状腺功能低下的儿童。1931年，瑞士临床医生保罗·尼汉斯（Paul Niehans）意外地成为“细胞疗法之父”，这是因为他将切碎的牛甲状腺组织输送至一名曾在手术期间遭受甲状腺严重损害的重病患者体内，而该患者竟得以康复并存活了30年之久。因此，尼汉斯凭借其细胞疗法而闻名天下，向他寻医的患者包括各大皇室成员、教皇庇护十二世（Pope Pius Ⅻ）、政客以及著名电影明星等。从此，尼汉斯的名字及其部分治疗方法，尤其是与皮肤美容相关的方法，通过他女儿在瑞士所建立的保罗·尼汉斯诊所得以流传。20世纪的世界遍布各种所谓的细胞疗法的故事。据报道，被称为“山羊腺医生”的约翰·布林克利（John Brinkley）曾做了16 000例手术，将小山羊睾丸组织注入男性体内。他断言这种方法可有效治疗男性**功能障碍，并可以治愈包括痤疮与精神错乱等各种疾病。然而，鉴于其不道德与不专业的行为，布林克利的行医执照最终被吊销。另一位医生詹姆斯·威尔逊（James Wilson）则推动了牛结缔组织细胞的应用。他声称这种口服的细胞制剂“具有迁移至任何待修复组织的能力，并且一旦到达该部位，便可表现出相关健康细胞的特征”。其他类似的移植治疗也因细菌或病毒感染所引起的严重免疫反应导致了数百人的死亡，其中便包括了两名注射胎羊细胞后死于气菌坏疽的男子。除此之外，瑞士的尼汉斯（Niehans）率先提出了更为可疑的胚胎细胞移植疗法。20世纪70年代，尼汉斯的学生沃尔夫拉姆·库赫瑙（Wolfram Kuhnau）在当时缺乏相关法规的墨西哥成立了一家诊所。他从当地渔民处购买了蓝鲨，并用蓝鲨胚胎细胞与数量存疑的活细胞来“治疗”各种类型疾病的患者。由于存在这些“庸医”及其相关的负面报道，也难怪到了21世纪，人们对基于细胞的疗法始终保持高度怀疑。