Medisinske undersøkelser
Innen 1848 hadde Virchow motbevist en fremtredende oppfatning om at flebitt (betennelse i en vene) forårsaker de fleste sykdommer. Han demonstrerte at massene i blodårene skyldes «trombose» (hans begrep), og at deler av en trombe kan løsne seg for å danne en «embolus» (også hans betegnelse). En embolus som er frigjort i sirkulasjonen, kan til slutt bli fanget i et smalere fartøy og føre til en alvorlig lesjon i nabolandene.
Virchows konsept med cellulær patologi ble initiert mens han var i Würzburg. Fram til siste del av 1700-tallet skulle sykdommer skyldes en ubalanse i kroppens fire væskehumorer (blod, slim, gul galle og svart galle). Dette var den «humorale patologien», som dateres tilbake til grekerne. I 1761 viste en italiensk anatom, Giovanni Battista Morgagni, at sykdommer ikke skyldtes ubalanse i humørene, men på lesjoner i organer. Rundt 1800 fransk anatomist Marie-François -Xavier Bichat demonstrerte at kroppen består av 21 forskjellige typer vev, og han tenkte at i et sykt organ bare noen av dets vev kan bli påvirket.
De senere hendelsene i den komplekse historien til celleteori fant sted mens Virchow var ungdom. I Würzburg begynte han å innse at en form for celleteorien, som postulerte at hver celle stammer fra en eksisterende celle i stedet for fra amorf materiale, kan gi ny innsikt i patologiske prosesser. dette ble han påvirket av mange andres arbeid, særlig av synspunktene til John Goodsir fra Edinburgh på cellen som et næringssenter og av undersøkelsene av Robert Remak, en tysk nevroanatom og embryolog, som i 1 852 var en av de første som påpekte at celledeling utgjorde multiplikasjonen av celler for å danne vev. Innen det året hadde Remak konkludert med at nye celler oppsto fra eksisterende celler i sykt så vel som sunt vev. Remaks skrifter hadde imidlertid liten innflytelse på patologer og leger. Således er ideen uttrykt av Virchows omnis cellula e cellula («hver celle er avledet fra en celle») ikke helt original. Selv denne aforismen er ikke Virchows, den ble laget av François Vincent Raspail i 1825. Men Virchow gjorde cellepatologi til et system av overveldende betydning. Hans hoveduttalelse om teorien ble gitt i en serie på 20 forelesninger i 1858. Forelesningene, utgitt i 1858 som hans bok Die Cellularpathologie in ihrer Begründung auf physiologische und pathologische Gewebenlehre (Cellular Pathology as Based on Physiology and Patologisk histologi), forvandlet med en gang vitenskapelig tanke innen hele biologi.
Virchow kastet nytt lys over betennelsesprosessen, selv om han feilaktig avviste muligheten for migrasjon av leukocyttene (hvite blodlegemer). Han skilte mellom fettinfiltrasjon og fet degenerasjon, og han introduserte den moderne forestillingen om amyloid (stivelsesholdig) degenerasjon. Han viet stor oppmerksomhet til pato logikk av svulster, men viktigheten av hans papirer om ondartede svulster og hans tre-binders arbeid om dette emnet (Die krankhaften Geschwülste, 1863–67) ble noe skremt av hans feilaktige forestilling om at malignitet skyldes en konvertering (metaplasia) av bindevev vev. Hans arbeid med rollen som dyreparasitter, spesielt trichina, i å forårsake sykdom hos mennesker var grunnleggende og førte til hans egen offentlige interesse for kjøttinspeksjon. I 1874 introduserte han en standardisert teknikk for å utføre obduksjon, ved bruk av som hele kroppen ble undersøkt i detalj, ofte avslørte intetanende lesjoner.
Virchows holdning til den nye vitenskapen om bakteriologi var kompleks. Han var noe motstandsdyktig mot ideen om at bakterier hadde en rolle i å forårsake sykdom, og han hevdet med rette at tilstedeværelsen av en viss mikroorganisme hos en pasient med en bestemt sykdom ikke alltid indikerte at organismen var årsaken til sykdommen. Han foreslo, lenge før giftstoffer faktisk ble oppdaget, at noen bakterier kan produsere disse stoffene. Selv om det noen ganger sies at Virchow var antagonistisk mot Charles Darwins teori om artenes opprinnelse ved naturlig utvalg, er faktum at han aksepterte teorien som en hypotese, men fastholdt gjennom sine senere år at det ikke var tilstrekkelig vitenskapelig bevis for å rettferdiggjøre den fulle aksept .