19世纪德国的化学工业、染料工业、制药工业的发展十分迅速。1856年，英国化学家W.H.帕金首先发明了染料的人工合成方法。不久，德国化学家A.W.霍夫曼相继合成了染料碱性品红和苯胺蓝。人们在应用染料过程中发现，其不仅可以染色布料、毛皮，而且还可以染色布料、毛皮，而且还可以使动物组织着色。更有趣的是，有些染料能使某些特定的细胞而不是所有的细胞着色，还有一些染料能使一种细胞的某一部分而不是整个细胞着色。于是，染料成了科学家观察有机体结构的一种非常有用的工具。起初，能应用于有机体染色的染料为数不多，19世纪末，随着德国染料工业的迅速发展，生产出了各种染料，极大地拓展了科学家观察研究的范围。医学家开始用特殊染料使有机体的组织和细胞染色，在显微镜下进行观察研究。
德国医学家艾利希正是在这种背景下发明血细胞染色方法的。艾利希的叔父魏格特是德国著名的病理学家和组织学家，也是细菌和组织染色方法的创立者。他发明的许多人体组织和细胞的染色方法，有些一直尚用至今。艾利希在魏格特的影响下，自幼爱好动物学和化学。在大学学习阶段，他就对化学染料与有机体组织细胞染色的关系产生了极大的兴趣，并开拓研究某些化学物质对动物组织的作用。他不仅对机体的化学过程充满兴趣，而且也十分关注机体中更小的成分——细胞的构造和成分。当时还很少有医生将化学与医学结合起来研究的，值得庆幸的是，斯特拉斯堡大学教授、艾利希的老师沃尔德耶尔恰好持有这种观点。沃尔德耶尔赞同艾利希的研究计划，并鼓励这个青年人在科学研究上走自己的路。在斯特拉斯堡大学学习期间，艾利希就发表了莱于化学物质在体内的分布及其与药物作用关系的论文。
虽然艾利希对用化学方法研究生命现象充满兴趣，但他对当时大学里死板的教学方法十分厌恶，所以艾利希经常逃课，尤其是化学课。结果是艾利希不能通过课程考试，不得不留级一年。然而，他并不懊恼，而是继续将时间都倾注在捣弄各种染料上。由于专心研究，不修边幅，以致于染料弄得到处都是。数年后，一位教授指着艾利希曾使用过的工作台说：“艾利希工作的痕迹实际上是不可摧毁的。”德国著名科学家罗伯特·科赫也时常提及一个有关艾利希的小故事：他去布雷斯劳大学鉴定白喉杆菌时，被邀请参观实验室。实验室的负责人指着艾利希的办公桌告诉他：这是艾利希的工作台。艾利希是一个非常出色的染料师，但考试却经常不极格。
当时，德国学生为了获得学位，经常在几所大学学习。艾利希曾在布雷斯劳大学、斯特拉斯堡大学、布赖斯高地大学、弗莱堡大学和莱比锡大学等多所学校学习过。在布雷斯劳大学时，他对实验室的工作十分感兴趣，他发明的染色技术揭示了许多细胞的基本构造。刚发现炭疽杆菌的科赫在布雷斯劳大学访问时曾与艾利希探讨了染色问题，从此，艾利希和科赫结下了深厚的友谊。
艾利希不仅热衷于实验观察，而且善于独立思考。在大学学习期间，一次在观察铅中毒死者的组织变化时，他发现凡是生前诊断为严重铅中毒病人的身体组织，在作尸体病理检查时，把组织浸入含铅溶液中，这些组织的细胞也最容易吸收和积蓄铅。艾利希敏锐地意识到人体的不同组织和器官对特定的化学物质可能存在着不同的“亲和力”。于是，他开始用各种染料对人体组织标本进行染色，以确定能使特定组织和细胞染色的染料及其之间的相互关系。
1878年，艾利希在莱比锡大学毕业并获医学博士学位。他的博士论文是关于染料应用于显微镜观察的理论和实践问题，主要内容是关于如何应用各种苯胺染料进行动物组织染色的理论和技术。这一问题包含了艾利希关于染料和染色方法的许多设想：实际上已经奠定了他今后为医学做出巨大贡献的思想基础。1891年，艾利希在一本关于有机体组织对染料的不同反应的著作中，介绍了血细胞的染色方法。1898年，他与同事又合作出版了一本论贫血的著作，总结了正常和病理情况下对血液的观察，内容包括血液观察的方法学、正常和病理情况下的红细胞、各种白细胞、淋巴细胞以及白血病的细胞特点等。
在研究过程中，艾利希发现染料分为酸性、碱性和中性三类，不同的染料对于白细胞内的颗粒染色结果不同，由此他第寻次提出了白细胞的分类方法。艾利希因为这些著名的观察和方法学的建立，被誉为现代血液学的奠基人。