施莱登1804年出生于德国汉堡的一个医生家庭里。20岁时他学习法律，并在三年后取得了博士学位，回到汉堡当了几年律师。由于律师事业很不顺利，他竟然企图自杀，幸好没有自杀成功。
施莱登再也不愿意踏进律师事务所半步了。1833年，他进入了哥廷根大学学习医学，而后又对植物学发生了浓厚的兴趣，从而又进入了柏林大学学习植物学，开始了对自然科学的研究。
那时，施莱登的叔父，一位著名的植物生理学家赫克尔和“布朗运动”的发现者罗伯特·布朗正好都在柏林逗留，他们两人都很关心施莱登，希望他在植物胚胎学方面进行深入研究，这对施莱登一生的科学活动起了决定性影响。
布朗鼓励施莱登研究植物的组织，并向他讲解了自己发现的细胞核，从而使施莱登的科学目标锁定在了植物细胞学的研究上。
1837年，施莱登完成了他的第一篇论文《论显花植物胚株的发育史》。他认为，只有对植物发育史进行研究，才能获得对植物正确的认识，也只有这样才能揭示植物内在的规律性。
施莱登猛烈抨击了那些陈腐的系统植物学，反对他们只是单纯地从事植物的采集、分类、鉴定、命名，而忽视了对植物结构、功能、受精、发育和生活史的考察与研究。他把植物学重新定义为是一种综合性的科学，其中应包括植物化学和植物生理学。
施莱登综合前人的观察和思考，于1838年发表了一篇题为《植物发生论》的论文，在文中他提出了自己对细胞的全面认识。他从布朗发现细胞核谈起，随后指出细胞核在细胞形成过程中起到了至关重要的作用。
施莱登在《植物发生论》一文中，他引用了布朗关于细胞核是细胞的组成部分的观点。他通过对早期花粉细胞、胚株和柱头组织的观察，发现这些胚胎细胞中都有细胞核。
施莱登进一步研究了细胞核在细胞发育中的作用，认识到细胞核对细胞的形成和发育起着重要作用。他把注意力集中在细胞核的功能和作用上来，使他走上了正确的研究轨道。不久，他认为细胞核是植物细胞中普遍存在的基本结构。在此基础上，他进行了理论概括，提出了植物细胞学说。
施莱登的植物细胞学说认为，无论多么复杂的植物体都是由细胞构成，细胞是植物体的基本单位。最简单的植物是由一个细胞构成的，多数复杂的植物是由细胞和细胞的变态构成的。
施莱登认为，在复杂的植物体内，细胞的生命现象有两重性：一是独立性，即细胞具有独立维持自身生长和发育的重要特性；二是附属性，即细胞属于植物整体的一个组成部分，这是次要的特性。细胞生命现象的这种两重属性是自然界“成形力量”的表现。
1838年10月，在一次聚会上，施莱登把未公开发表的《植物发生论》中有关植物细胞结构的情况和细胞核在细胞发育中的重要作用的基本知识告诉了施旺，施旺很感兴趣并大受启发，为其最终创立细胞学说奠定了基础。这样，实际上施莱登已经把他的细胞学说的范围从植物界扩大到了动物界。
1840年，施莱登被任命为耶拿大学植物学副教授。1842年，他出版了植物学教科书《植物学概论》，从1845年第二版开始又加上了一个副标题《作为归纳科学的植物学》。
在这本书中，施莱登提出了一些新的生物学方法论。他主张植物学研究必须利用显微镜进行仔细观察并进行生理学实验，观察和实验是生物科学研究的工作基础，多利用归纳的方法和因果分析的方法，这样才能有效地揭示科学内在的规律性。
施莱登的这本教科书在整体结构上基本上是全新的，他从植物中物质元素的研究写起，接着用很大篇幅介绍植物细胞学说，然后论述形态学和组织学。不少评论者认为，施莱登的这本教科书充满了生气和富于新思想，是植物学进展的一个转折点。这本教材激发了人们的热情，并吸引着年轻人投身于植物学研究。这是施莱登在植物学研究上的一个重要贡献。
1848年，施莱登写出了《植物及其生活》。这是一本科普性读物，内容简单、有趣，使更多的人获得了植物学知识。这本小册子广泛流传，是人们最喜欢的科普性读物之一，他也因此成为那个时代最成功的科普工作者之一。
但是，耶拿大学负责人认为，撰写科普著作不应该是施莱登这样的学者所为，他应专心从事教学和科学研究。施莱登坚持自己的作法，因而与校方发生了分歧和争论，并于1862年愤然辞职。从此，他开始过着漂泊不定的生活。
施莱登是一位才思敏捷、能力过人、具有独创精神的科学家，他用新颖的学说和革新的技术推动着植物科学的复兴和改革，极大地推动了植物科学的发展。
