Lääketieteelliset tutkimukset
Vuoteen 1848 mennessä Virchow oli kumonnut merkittävän näkemyksen siitä, että flebiitti (laskimotulehdus) aiheuttaa useimmat sairaudet. Hän osoitti, että verisuonissa esiintyvät massat johtuivat ”tromboosista” (hänen terminsä) ja että trombin osat voivat irrota muodostaen ”embolin” (myös hänen terminsä). Liikkeessä vapautunut embolia saattaa lopulta jäädä loukkuun kapeampaan astiaan ja johtaa vakavaan vaurioon naapuriosissa.
Virchowin solupatologian käsite aloitettiin hänen ollessaan Würzburgissa. 1700-luvun loppupuolelle saakka sairauksien piti johtua kehon neljän nestemäisen huumorin (veri, limaa, keltainen sappi ja musta sappi) epätasapainosta. Tämä oli ”humoraalinen patologia”, joka juontaa juurensa kreikkalaisiin. Vuonna 1761 italialainen anatomisti Giovanni Battista Morgagni osoitti, että sairaudet eivät johtuneet huumorien epätasapainosta vaan elinten vaurioista. Noin 1800 ranskalainen anatomisti Marie-François -Xavier Bichat osoitti, että ruumis koostui 21 erilaisesta kudoksesta, ja hän ajatteli, että sairaassa elimessä vain osa sen kudoksista saattaa vaikuttaa.
Myöhemmät tapahtumat monimutkaisessa historiassa soluteoria tapahtui Virchowin ollessa nuori. Würzburgissa hän alkoi ymmärtää, että yksi soluteorian muoto, joka väitti, että jokainen solu on peräisin ennalta olemassa olevasta solusta eikä amorfisesta materiaalista, voi antaa uuden käsityksen patologisista prosesseista. Tähän häneen vaikuttivat monien muiden tekemät työt, erityisesti Edinburghin John Goodsirin näkemykset solusta ravitsemuskeskuksena ja saksalaisen neuroanatomian ja alkionologin Robert Remakin tutkimukset, jotka 1 852 oli yksi ensimmäisistä, jotka huomauttivat, että solujen jakautuminen johti solujen lisääntymiseen kudosten muodostamiseksi. Tuohon vuoteen Remak oli tullut siihen tulokseen, että uusia soluja syntyi sekä sairaiden että terveiden kudosten olemassa olevista soluista. Remakin kirjoituksilla ei kuitenkaan ollut juurikaan vaikutusta patologeihin ja lääkäreihin. Näin ollen Virchown omnis cellula e cellula (”jokainen solu on peräisin solusta”) ilmaisema ajatus ei ole täysin alkuperäinen. Edes tämä aforismi ei ole Virchown; sen loi François Vincent Raspail vuonna 1825. Mutta Virchow teki solupatologian Hänen teoriansa pääjulkaisu annettiin 20 luentosarjassa vuonna 1858. Luennot, jotka julkaistiin vuonna 1858 kirjana Die Cellularpathologie in ihrer Begründung auf physiologische und patologische Gewebenlehre (Cellular Pathology as Based on Physiological and Patologinen histologia) muutti kerralla tieteellistä ajattelua koko biologian alalla.
Virchow valotti uutta tulehdusprosessia, vaikka hylkäsi virheellisesti leukosyyttien (valkosolujen) migraation. Hän erotti rasvan tunkeutumisen ja rasvan rappeutumisen ja esitteli modernin käsityksen amyloidisesta (tärkkelyspitoisesta) rappeutumisesta. kasvainten tutkimusta, mutta hänen pahanlaatuisia kasvaimia käsittelevien asiakirjojensa ja hänen kolmiosaisen työnsä (Die krankhaften Geschwülste, 1863–67) merkitys oli jonkin verran pilaantunut hänen virheellisestä käsityksestään siitä, että pahanlaatuisuus johtuu sidekudoksen muutoksesta (metaplasia) kudos. Hänen työnsä eläinten loisten, erityisesti trikiinan, roolista ihmisten sairauksien aiheuttajana oli perustavanlaatuista ja johti hänen omaan yleiseen kiinnostukseensa lihan tarkastamisesta. Vuonna 1874 hän esitteli ruumiinavausten suorittamisen standardoidun tekniikan, jonka avulla koko keho tutkittiin yksityiskohtaisesti paljastamalla usein epäilemättömät vauriot.
Virchowin suhtautuminen uuteen bakteriologiseen tieteeseen oli monimutkainen. Hän oli jonkin verran vastustuskykyinen ajatukselle, että bakteereilla oli rooli taudin aiheuttamisessa, ja hän perustellusti väitti, että tietyn mikro-organismin esiintyminen potilaalla, jolla oli tietty sairaus, ei aina osoittanut, että kyseinen organismi oli taudin syy. Hän ehdotti kauan ennen toksiinien todellista löytämistä, että jotkut bakteerit saattavat tuottaa näitä aineita. Vaikka joskus sanotaan, että Virchow oli vastakkainen Charles Darwinin teorialle lajien alkuperästä luonnollisen valinnan avulla, tosiasia on, että hän hyväksyi teorian hypoteesina, mutta jatkoi myöhempien vuosiensa aikana, että tieteellistä näyttöä ei ollut riittävästi sen täydelliseen hyväksymiseen. .