Получив в 1847 году звание приват-доцента, Вирхов ушел с головой в патологическую анатомию: занялся выяснением тех изменений, которые происходят в материальном субстрате при различных болезнях. Он дал несравненные описания микроскопической картины разных больных тканей и побывал со своей линзой в каждом грязнейшем закаулке двадцати шести тысяч трупов. Вирхова, плодовитейшего ученого, опубликовавшего тысячу трудов на самые разные медицинские темы, избирают в этом же году членом Берлинской Академии наук.

Вместе с Рейхардтом в 1847 году Вирхов основал журнал «Архив патологической анатомии, физиологии и клинической медицины», известный под названием «Вирховского архива» (Virchow`s Archiv fur pathgische Anatomie und Physiologie undklinische Medezin), в котором он печатал свои работы; журнал продолжает издаваться и поныне.

В связи с политическими событиями в Европе (революция 1848 г.) и участием в них Вирхова в качестве прогрессивного деятеля, он был вынужден в 1849 году уехать из Берлина в Вюрцбург, где был избран профессором на кафедру патологической анатомии местного университета. Проходит время, полное напряженной работы, и Вирхов наконец в 1856 году получает долгожданное предложение занять специально учрежденную для него кафедру патологической анатомии, общей патологии и терапии в Берлинском университете. Одновременно он создает Патологоанатомический институт и музей; становится директором Института патологии. В этой должности он работает до конца жизни. Давайте внимательно посмотрим, в чем же заслуга Вирхова.

До работ Вирхова взгляды на болезнь были примитивно-абстрактными. По определению Платона, «болезнь — расстройство элементов, определяющих гармонию здорового человека», Парацельс выдвинул понятие «целебной» силы природы (via medicatrix naturae) и рассматривал течение и исход болезни в зависимости от исхода борьбы болезнетворных сил с целебными силами организма. В эпоху древнеримской культуры К. Цельс полагал, что возникновение болезни связано с воздействием на организм особой болезнетворной идеи (idea morbosa). Сущность болезни видели в нарушении гармонии организма, вызванном действием духов («археев»), пребывающих в желудке (Парацельс), нарушающих обмен веществ и деятельности ферментов (Ван Гельмонт) и душевное равновесие (Шталь).

После работ Вирхова стало общепринятым деление истории медицины на два периода — довирховский и послевирховский. В последнем периоде медицина находилась под огромным влиянием идей и авторитета Вирхова. Взгляды Вирхова были признаны руководящей теорией медицины почти всеми его современниками, в том числе и крупнейшим представителем гуморального направления австрийским анатомом Карлом Рокитанским.

Рудольф Вирхов — маленького роста, с добрыми глазами и с таким искренним выражением любопытства, какое бывает у талантливых людей, уже в первые годы своей деятельности открыто выступил против господствовавшего в то время гуморального направления в патологии, которое брало свое начало от Гиппократа и исходило из того положения, что основой всякого болезненного процесса являются изменения состава жидкостей организма (крови, лимфы). Первыми своими работами он дал характеристику таким важным патологическим процессам как закупорка сосудов, воспаление, регенерация. Его исследования были построены на совершенно новых для того времени основаниях, с новым подходом к анализу болезненных процессов, в дальнейшем развитому им в учение — целлюлярную патологию.

Профессор Вирхов обобщил в 1855 году свои научные взгляды и изложил их в своем журнале в статье под названием «Целлюлярная патология». В 1858 году его теория выходит отдельной книгой (2 тома) под названием «Целлюлярная патология как учение, основанное на физиологической и патологической гистологии». Тогда же были изданы его систематизированные лекции, в которых впервые в определенном порядке была дана характеристика всех основных патологических процессов под новым углом зрения, введена новая терминология для ряда процессов, сохранившаяся и до сего времени («тромбоз», «эмболия», «амилоидное перерождение», «лейкемия» и др.). Книга эта, оказавшая огромное влияние на дальнейшее развитие медицины, была немедленно переведена почти на все языки мира; в России первое издание «Целлюлярной патологии вышло в 1859 году. С тех пор она регулярно переиздавалась почти во всех странах и в течение десятков лет была основой для теоретического мышления многих поколений врачей.

Целлюлярная патология Вирохова оказала огромное влияние на дальнейшее развитие медицины; согласно теории целлюлярной патологии, патологический процесс — сумма нарушений жизнедеятельности отдельных клеток. Вирхов описал патоморфологию и объяснил патогенез основных общепатологических процессов. Целлюлярная патология представляет широкую теоретическую систему, охватывающую все основные стороны жизнедеятельности организма в нормальных и патологических условиях. В общих представлениях о сложных организмах Вирхов исходил из сформировавшегося в то время учения о клеточном строении организмов. По Вирхову, клетка является единственным носителем жизни, организмом, снабженным всем необходимым для самостоятельного существования. Он утверждал, что «клеточка действительно представляет последний морфологический элемент всего живого»… и что «настоящая деятельность все же исходит от клеточки как целого, и деятельна клеточка только до тех пор, пока она действительно представляет самостоятельный и цельный элемент». Он утвердил преемственность образования клеток в своей, ставшей знаменитой формуле: «всякая клетка из клетки» (omnis cellula e cellula)».

Профессор Вирхов разрушил существовавшее до него мистические представления о природе болезней и показал, что болезнь — это тоже проявление жизни, но протекающее в условиях нарушенной жизнедеятельности организма, то есть перекинул мост между физиологией и патологией. Вирхову принадлежит самое краткое из известных определений болезни, как «жизни при ненормальных условиях». В соответствии с его общими представлениями, материальным субстратом болезни он сделал клетку: «Клетка — осязаемый субстрат патологической физиологии, она — краеугольный камень в твердыне научной медицины». «Все наши патологические сведения необходимо строже локализовать, свести по изменению в элементарных частях тканей, в клеточках».

Общетеоретические взгляды Вирхова встретили ряд возражений. Особенно критиковалась «персонификация» клетки, представление о сложном организме как о «клеточной федерации», как о «сумме жизненных единиц»: разложение организма на «округи и территории», резко расходившееся с представлениями И.М, Сеченова о целостном организме и о роли нервной системы, регулирующей деятельностью которой осуществляется эта целостность. Сеченов говорил о главном: Вирхов отрывает организм от среды. Болезнь нельзя рассматривать как простое нарушение жизненных функций какой-либо группы, суммы отдельных клеток. «Клеточная патология Вирхова… как принцип ложна», — заявил Сеченов. Кстати, С.П. Боткин остался поклонником теории Вирхова.

В соответствии с этим для современной науки является неприемлемым узкий локализм целлюлярной патологии, согласно которому болезнь сводится к поражению определенных клеточных территорий и возникновение ее является результатом непосредственного воздействия болезнетворного агента на эти территории. Неприемлемым для современной науки является также недооценка роли нервных и гуморальных факторов в развитии болезни. Ряд общих положений целлюлярной патологии представляет в настоящее время лишь исторический интерес, что не отвергает огромного, революционизирующего ее значения в медицине и биологии.

Материалы Вирхова о морфологической основе болезней имели решающее значение в развитии современных представлений об их природе. Введенный им общий метод изучения болезней получил дальнейшее развитие и является основой современных патолого-анатомических исследований. В методе Вирхова новым для того времени было отрешение от спекулятивных рассуждений и обоснование всякого положения объективными данными морфологии.