1902年，德国植物学家哈伯兰特（G. Haberlandt）在细胞学说的基础上，预言植物体的任何一个细胞，都有长成完整个体的潜在能力，这种潜在能力就叫植物细胞的“全能性”。

为了证实这个预言，他用高等植物的叶肉细胞、髓细胞、腺毛、雄蕊毛、气孔保卫细胞、表皮细胞等多种细胞放置在他自己配制的营养物质中（人工配制的营养物），称为培养基。这些细胞在培养基上可生存相当长一段时间，但他只发现有些细胞增大，却始终没有看到细胞分裂和增殖。

植物组织培养从提出设想到实践成功，经历了漫长而艰巨的历程。由于受当时科学技术发展水平和设备等条件的限制，取得的进展很小。然而这些探索性的试验，为后人提供了许多值得借鉴的经验。

1934年，美国的怀特用无机盐、糖类和酵母提取物配制成怀特培养基，培养番茄根尖切段，400多天后，在切口处长出了一团愈合伤口的新细胞，这团细胞被称为愈伤组织。法国的高斯雷特制成了一种固体培养基，使山毛柳、黑杨形成层组织增殖，最后形成了类似藻类的突起物。

1946年，中国学者罗士韦培养菟丝子的茎尖，在试管中形成了花。
　　1958年，Steward等将高度分化的胡萝卜根的韧皮部组织细胞放在合适的培养基上培养，发现根细胞会失去分化细胞的结构特征，发生反复分裂，最终分化成具有根、茎、叶的完整的植株。

1964年，Cuba和 Mabesbwari利用毛叶曼陀罗的花药培育出单倍体植株。

1969年Nitch将烟草的单个单倍体孢子培养成了完整的单倍体植株。

1970年Steward用悬浮培养的胡萝卜单个细胞培养成了可育的植株。

至此，经过科学家们50余年的不断试验，植物分化细胞的全能性得到了充分论证，建立在此基础上的组织培养技术也得到了迅速发展