Матеріальним субстратом хвороби є клітина – основна структурна одиниця складного організму, його перша морфологічна ланка

З целюлярною теорією пов’язана реформа медичної науки XIX ст. Ця теорія була логічним продовженням та розвитком клітинної теорії. Вона привернула увагу дослідників до пошуку морфологічного субстрату хвороби. Завдяки Р.Вірхову опис органів за зовнішнім виглядом, кольором, консистенцією був доповнений дослідженнями за допомогою мікроскопа. Був нагромаджений і по-новому осмислений цінний фактичний матеріал, який стосувався клітинних змін при різних хворобах. Зрозуміла і послідовна теорія Р.Вірхова спонукала до збільшення числа аутопсій і підняла їх роль серед клініцистів. Їм особисто опублікована більше ніж 1000 робіт, присвячених характеристиці та патогенезу загальнопатологічних процесів та важливих захворювань людини. Так наприклад у 1891 р. вийшов 126 том журналу «Архів патологічної анатомії, фізіології та клінічної медицини», який містив 200 статей самого Р.Вірхова. До речі засновником цього популярного журналу був також Р.Вірхов. Як патологоанатом та патогістолог Р.Вірхов виявив гістофізіологічну суть важливих захворювань (малокрів’я, тромбоза, емболії, численних пухлин), пояснив нормальну будову численних органів та окремих тканин, показав існування функціонально активних клітин у сполучній тканині, їм було введено ряд нових термінів, описані ряд патологічних процесів тощо.

Дуже багато Р. Вірховим було зроблено для прикладної медицини: саме він запропонував проводити сумісні збори клініцистів та патологоанатомів (клініко-анатомічні конференції) з метою обговорення лікарських помилок, які виявляються при розтині та усунення недоліків в лікувальній роботі. Важливість цієї роботи він дуже добре розумів, оскільки безпосередньо сам працював прозектором (лікар, що проводить розтин померлого у лікарні). Він приділяв велику увагу гуманізму лікаря, вважав недопустимим терапевтичні досліди над хворими як злочин проти логіки та моралі.

Віхров Р. був дуже різносторонньо розвиненою людиною. Водночас керуючи кафедрою патологічної анатомії та загальної патології Берлінського університету він був директором Інституту патології.

Саме він вперше заснував журнал ”Архів патологічної анатомії, фізіології і клінічної медицини”, а також - німецьке наукове товариство патологів, за прикладом якого організовано відповідні товариства у всіх інших країнах.

Разом з Г. Шліманом він бравий доля у розкопках Трої та розробив систематизацію черепів людини на підставі краніометрії. Він має публікації по темі бронзового періоду, про кургани, урни, будівлі на свайах. Разом зі Шліманом об'їхав Єгипет, Нубію, займався дослідженням царських мумій. Створив у Берліні "Германський музей одягу і домашнього посуду»

Був активним діячем буржуазно-демократичної революції 1848-1849 рр. у Германії та засновником декількох буржуазно-ліберальних партій, членом ландтагу та рейхстагу.