Audi sastāv no šūnām un ārpusšūnu vielas ar līdzīgu izcelsmi, struktūru un funkcijām. Izšķir četrus audu veidus: epitēlijaudi, saistaudi, muskuļaudi un nervaudi. Histoloģija pēta arī audu novecošanas pazīmes un to atjaunošanos.

Histoloģija pēta audus, to nozīmi organismā un savstarpējo ietekmi. Medikamentu pārbaude ir balstīta uz šūnu funkcionēšanas atjaunošanu slimos audos. Biopsijas vai nekropsijas izpēte ir pamatā slimību morfopatoģenēzes noskaidrošanai. Fundamentālajā un praktiskajā jomā būtiska ir audu endotipu noskaidrošana, iekaisumu izraisošu un tā nomācošu šūnu un šūnu receptoru izpēte. Īpaši aktualizējusies šūnu izdalītu faktoru (gēnu/gēnu proteīnu/augšanas, deģenerācijas, reģenerācijas, citokīnu, augšanas un aktivitātes rādītāju), šūnu nāves noskaidrošana.

Histoģija ir saistīta ar šūnu bioloģiju, makroanatomiju, fizioloģiju, ģenētiku, embrioloģiju, patoloģiju, farmakoloģiju, visām medicīnas klīniskajām disciplīnām, kurās ārstē saslimušus audus. Paleontoloģijas pētījumi balstās uz fosilu histoloģisko izpēti.

Histoloģijai tiek klasificētas šādas apakšnodaļas: vispārīgā histoloģija, kas pētī audus; speciālā histoloģija, kas pētī orgānu mikrostruktūru; funkcionālā histoloģija (histofizioloģija), kas pētī, kā mainās dzīvās vielas organizācijas formas dažādos organisma funkcionālajos stāvokļos; dinamiskā histoloģija, kuras pamatā ir cilmšūnu izpēte to diferencēšanās, reģenerācijas un atjaunošanās gaitā; virtuālā histoloģija, kas analizē šūnas, audus un orgānus, skenējot un pētot virtuālos preparātus. 

Parenhīmas teorija. 15. gs.–17. gs. parenhīmas jēdzienu lietoja kā vispārīgu terminu audu pamata un atšķirīgajai struktūrai.

Slimību (morbidā) histoloģija. 17. gs. problemātiska bija audu sagatavošana mikroskopiskai izmeklēšanai, tādēļ pētīja slimo un veselo mirušo audu ķīmiskās īpašības.

Vitālistu teorija. Marī Fransuā Ksavjē Bišā (Marie Francois Xavier Bichat) uzskatīja, ka ir organiskā dzīve, ko dzīvo sirds, zarnas un citi iekšējie orgāni un ko realizē gangliju sistēma.

Stromas teorija. Šo jēdzienu 1835. gadā struktūrai, kas palika pāri pēc ilgstošas orgānu skalošanas, deva britu salīdzinošās anatomijas pārstāvis Ričards Ovens (Richard Owen). Vēlāk to saistīja ar audzējiem, bet, sākot no 19. gs., ar stromu saprot saistaudu struktūras.

Neironu teoriju par to, ka nervu sistēmu veido atsevišķas šūnas, attīstīja spāņu neirobiologs Santjago Ramons i Kahals (Santiago Ramón y Cajal) un prezentēja vācu anatoms Heinrihs fon Valdeijers-Harcs (Heinrich Wilhelm Gottfried von Waldeyer-Hartz).

Šūnu teoriju 19. gs. formulēja vācu zoologs Teodors Švanns (Theodor Ambrose Hubert Schwann) un vācu botāniķis Matiass Šleidens (Matthias Jakob Schleiden).

Augšanas teoriju, kas ietvēra relatīvās augšanas problēmas, 19. gs. attīstīja Džulians Hakslijs (Julian Huxley), bet alometriskās augšanas teoriju pamatoja britu biologs Dārsijs Ventvorts Tompsons (D’Arcy Wentworth Thompson). 

Dinamiskā histoloģijas teorija attīstījās 20. gs. līdz ar cilmšūnu pētījumiem.

Mikroskopisko analīzi veic ar:

• gaismas mikroskopu – pārsvarā pārskata izvērtējumu;
• tumšā lauka mikroskopu lieto, lai padarītu redzamu nekrāsotu materiālu;
• fāžu kontrasta mikroskopu lieto struktūru noteikšanai dzīvās šūnās;
• interferences mikroskops nosaka šūnas dažādu komponentu masu kvadrātvienībā;
• polarizējošais mikroskops pēta dzīvu šūnu struktūras molekulārajā līmenī;
• ar fluorescences mikroskopu vizualizē ar antivielām/fluorescējošām krāsām iezīmētas struktūras;
• ultravioletās gaismas mikroskops nosaka nukleīnskābes;
• caurejošais elektronu mikroskops palielina struktūras vairāk nekā 500 000 reižu;
• skenējošais elektronu mikroskops palīdz saskatīt ļoti lielos palielinājumos virsmu;
• zemās voltāžas elektronu mikroskops palielina darba ātrumu.

Stereomikroskopija pieļauj 3D struktūru novērošanu; konfokālā mikroskopija – rekonstruē 3D attēlus.

Konfokālā lāzerskenējošā mikroskopija iegūst īpaši kvalitatīvu attēlu dažādā audu dziļumā; atomspēku mikroskops nosaka dažāda materiāla, pat nanodaļiņu izmērus un izskatu, bet rentgendifrakcijas mikroskopija palīdz molekulārā līmeņa diagnostikā.

Ar transiluminācijas metodi un caurspīdīgo kameru metodēm iespējams tieši novērot augšanas procesus. Vēl tiek lietotas in vitro metodes dzīvu šūnu novērošanai. Dzīvās šūnas var krāsot ar specifiskām krāsām un veikt mehāniskās mikromanipulācijas ar mikroelektrodiem, mikroinjektoriem, lietot ar enerģiju uzlādētās mikrodaļiņas un šūnas novērot ar mikroscintigrāfiju. Šūnu frakcionēšanas metodes palīdz atdalīt dažādas šūnu frakcijas. Praktiskajā medicīnā bieži tiek lietotas biopsijas un nekropsijas. Galvenā rutīnās krāsošanas metode joprojām ir krāsošana ar hematoksilīnu un eozīnu, bet imūnhistoķīmija ir dominējošā visas pasaules morfoloģiskajās diagnostiskajās laboratorijās.

Grieķu anatoms Erasistrats (Ἐρασίστρατος) ir devis vecāko histoloģijas terminu “parenhīma”. Itāļu ārsts un biologs Marčello Malpigi (Marcello Malpighi) 16. gs. aprakstīja plaušu kapilārus, alveolas, Malpīgija ķermenīšus un ādas Malpīgija slāni.

M. F. K. Bišā ir uzskatāms par histoloģijas pamatlicēju, jo viņš izšķīra 21 audu veidus. 1665. gadā iznāca britu zinātnieka Roberta Huka (Robert Hooke) grāmata “Mikrogrāfija” (Micrographia). Zinātnieks pirmo reizi deva šūnas nosaukumu – cell. Nīderlandiešu anatoms Reinīrs de Grāfs (Reinier de Graaf) 1672. gadā aprakstījis olnīcu Grāfa folikulus. Nīderlandiešu dabaspētnieks Antonijs van Lēvenhuks (Antonie van Leeuwenhoek) 1673. gadā pirmo reizi iekrāsoja mikroskopiskās struktūras un konstruēja arī ap 200 lietojamu mikroskopu. Britu botāniķis Džons Hills (John Hill) 1770. gadā attīstīja perjodskābes Šifa reakciju polisaharīdu/glikoproteīnu krāsošanai, aizsākot histoķīmijas ēru. Vācu anatoms Augusts Francs Maijers (August Franz Joseph Karl Mayer) 1819. gadā radīja terminu “histoloģija”, kā arī uzrakstīja pirmo grāmatu par histoloģiju – “Par histoloģiju un cilvēka ķermeņa audu jaunu sadalījumu” (Ueber Histologie und eine neue Eintheilung der Gewebe des menschlichen Körpers). Dāņu ķirurgs Ludvigs Jākobsons (Ludwig Lewin Jacobson) aprakstījis Jākobsona orgānu jeb vomeronazālo orgānu (Organon Jacobsoni s. Organum vomeronasale). Vācu patologs Pauls Langerhanss (Paul Langerhans) 1869. gadā aprakstīja aizkuņģa dziedzera Langerhansa saliņas. Šveiciešu histologs un anatoms Rūdolfs Kellikers (Rudolf Albert Koelliker) 1857. gadā atklāja mitohondrijus. 1852. gadā viņš sarakstīja “Cilvēka audu inženierijas ārstiem un studējošajiem” I sējumu (Handbuch der Gewebelehre des menschen für Aertze und Studirende), II sējums iznāca 1854. gadā. Itāļu anatoms Alfonso Džakomo Gaspare Korti (Alfonso Giacomo Gaspare Corti) atklāja auss gliemezi un Kortija orgānu. Vācu anatoms Frīdrihs Henle (Friedrich Gustav Jakob Henle) atklāja nieru nefronos Henles cilpu. Čehu anatoms Jans Purkinē (Jan Evangelista Purkyně) aprakstījis Purkinjē šķiedras (Cellula Purkinje s. Neuronum piriforme). Franču ārsts Alfrēds Donnē (Alfred François Donné) 1844. gadā uzrakstīja mācību grāmatu “Papildus mikroskopijas kurss medicīnas studijām” (Cours de microscopie complémentaire des etudes médicales). Britu ārsts Arturs Hills Hasals (Arthur Hill Hassall) 1849. gadā uzrakstīja grāmatu “Cilvēka ķermeņa mikroskopiskā anatomija veselības un slimības apstākļos” (The microscopic anatomy of the human body, in health and disease), kā arī aprakstīja tīmusa epiteliālos ķermenīšus. 1824.–1926. gadā britu optiķis un fiziķis Džozefs Džeksons Listers (Joseph Jackson Lister) būtiski uzlaboja mikroskopu. Vācu anatoms H. fon Valdeijers-Harcs 1863. gadā pirmo reizi lietoja histoloģijas pamatkrāsu hematoksilīnu. Skābo krāsu eozīnu 18. gs. pirmo reizi lietoja vācu ķīmiķis Heinrihs Karo (Heinrich Caro). Šveiciešu ārsts Vilhelms Hiss (Wilhelm His, Senior) 1870. gadā aprakstīja un ieviesa mikrotomu plānu audu griezumu pagatavošanai. Vācu fiziķis Ernsts Ruska (Ernst Ruska) un vācu inženieris Makss Knolls (Max Knoll) 1931. gadā radīja pirmo elektronmikroskopu. E. Ruska kopā ar šveiciešu fiziķi Heinrihu Roreru (Heinrich Rohrer) un vācu fiziķi Gerdu Binningu (Gerd Binnig) 1986. gadā saņēma Nobela prēmiju par skēnējošās tuneļmikroskopijas izveidošanu. 1942. gadā amerikāņu ārsts un patologs Alberts Kūnss (Albert Hewett Coons) ieviesa imūnfluorescences tehniku, aizsākot imūnhistoķīmijas ēru.

Rutīnā gaismas mikroskopija ir aktuāla pārskata ainas iegūšanai. Praktiskajā līmenī dominē 20. gs. vidū ieviestā imūnhistoķīmija. Elektronmikroskopija tiek lietota nelielu struktūru bojājuma identificēšanai. Onkodiagnostikā aktuāla kļuvusi pozitronu emisijas tomogrāfijas un datortomogrāfijas metode.

Jaunās metodes ir plūsmas citometriju, ar zeltu iezīmētu daļiņu izmantošana elektronmikroskopijā, polimerāzes ķēdes reakcija, fluorescences in situ hibridizācijas metode, DNS, ģenētisko un proteomu izpēte, telepatoloģija un digitālo attēlu analīze.

Cilmes šūnu izpētei tās iezīmē ar nekaitīgu fluorescējošu krāsu, izseko ar pozitronu emisijas tomogrāfiju, izmanto uz enzīmiem balstīto ziņotājgēnu attēlu analīzi (Enzyme based Reporter gene imaging) un lieto fluorescējošās nanodaļiņas, ko redz magnētiskajā rezonansē.

Stenforda Medicīnas skola (Stanford School of Medicine) Amerikas Savienotajās Valstīs (ASV) ar apmēram 30 specializētajām laboratorijām nodrošina cilvēka audu pētījumu un diagnostikas plašu spektru. Meijo klīnika (Mayo Clinic) ASV, kas ietver ap desmit augsta profila medicīnas skolas (Džeksonvilā, Floridā, Ročestrā, Minesotā, un Skotsdeilā, Arizonā) un iekļauj tādus centrus kā Meijo klīnikas Histoloģijas pamatlaboratoriju (Histology Core at Mayo Clinic), kas specializējas dzīvnieku histoloģiskajos pētījumos, un Meijo klīnikas Patoloģijas centru (Pathology Research Core at Mayo Clinic), kas specializējies vēža pētījumos.

Eiropā ievērojami pētniecības centri: Līdsas Universitātes Digitālās patoloģijas laboratorija (Leeds University, Digital Pathology Lab.) Lielbritānijā, kas nodrošina preklīniskos/klīniskos pētījumus, arī 3D rekonstrukcijas, skenēšanas un digitālās patoloģijas pētījumus; Frānsisa Krika Institūts (Francis Crick Institute) Londonā, AK, kas apvieno vismaz sešus ievērojamus mācību/izpētes centrus un nodarbojas ar eksperimentālo histopatoloģiju; Charité Berlīnes Universitātes slimnīcas Patoloģijas institūts (Institute für Pathologie Charité – Universitätsmedizin Berlin) Vācijā; “Novaxia” Histoloģijas laboratorija (Novaxia Laboratoire d´histologie) Senlorēnnuānā (Saint-Lauretn-Nouan), Francijā, kas specializējas farmaceitiskajos, biotehnoloģijas sektora, ādas/kosmētikas un veterinārajos audu pētījumos. Nacionālais zinātnisko pētījumu centrs (Centre national de la recherche scientifique, CNRS) Francijā pēta šūnu bioloģiju un attīstību, evolūcijas, neirobioloģiju un neirozinātni, audzēja šūnas. Pekinas Universitātes veselības centrs (Peking University Health Science Center,北京大學健康科學中心) Ķīnā galvenokārt koncentrējas uz orālo histoloģiju. 

Histology and Histopathology (kopš 1986. gada; The University of Murcia, Spain); Histopathology (kopš 1977. gada; Wiley-Blackwell Publishing Ltd); Cell and Tissue Research (kopš 1924. gada; Springer); Journal of Histochemistry & Cytochemistry (kopš 1953. gada; The Histochemical Society, SAGE Publication); Histochemistry and Cell Biology (kopš 1964. gada; 1964.–1965. gadā ar nosaukumu Histochemie/Histochemistry/Histochimie; 1974.–1994. gadā ar nosaukumu Histochemistry; The Society for Histochemistry, Springer Science+Business Media); Journal of Microscopy (kopš 1841. gada; līdz 1868. gadam ar nosaukumu Transactions of the Microscopical Society of London; The Royal Microscopical Society, Wiley-Blackwell); European Journal of Cell Biology (kopš 1969. gada; 1969.–1978. gadā ar nosaukumu Cytobiologie; Elsevier GMBH, Urban & Fischer Verlag); Journal of Molecular Histology (kopš 2004. gada; Springer, The Netherlands).

Itāļu zinātnieks Kamillo Goldži (Camillo Golgi) un S. R. i Kahals 1906. gadā saņēma Nobela prēmiju par nervu struktūru sudraba krāsošanas metodi un korektu neironu teoriju. Beļģu citologs Kristiāns de Duvs (Christian de Duve) un amerikāņu zinātnieks Džordžs Paleids (George Palade) 1974. gadā saņēma Nobela prēmiju par atklājumiem šūnas struktūras un funkciju organizācijā. Amerikāņu zinātnieks Stenlijs Koens (Stanley Cohen) un itāļu neirobioloģe Rita Levi-Montalčīni (Rita Levi-Montalcini) 1986. gadā saņēma Nobela prēmiju par šūnu izdalīto augšanas faktoru atklājumiem. Austrālijas patologs Džons Kers (John Foxton Ross Kerr) un amerikāņu biologs Roberts Horvics (Robert Horvitz) 2000. gadā saņēma Paula Ērliha (Paul Ehrlich) un Ludviga Darmštetera (Ludwig Darmstaedter) prestižo balvu par programmētās šūnu nāves aprakstu. Amerikāņu molekulārais biologs Ričards Eksels (Richard Axel) un bioloģe Linda Brauna Buka (Linda Brown Buck) 2004. gadā saņēma Nobela prēmiju par smaržas receptoru un ožas sistēmas struktūras atklājumiem. Kanādiešu imunologs un citologs Ralfs Steinmens (Ralph Marvin Steinman) 2011. gadā saņēma Nobela prēmiju par dendrītisko šūnu atklāšanu un to lomu iegūtajā imunitātē. Amerikāņu un britu neirobiologs Džons O’Kīfs (John O'Keefe) un norvēģu zinātnieki Maja Brita Mozera (May-Britt Moser) un Edvards Mozers (Edvard Moser) 2014. gadā saņēma Nobela prēmiju par smadzeņu pozicionēšanas sistēmas šūnu atklāšanu.