細胞生物學（也稱為細胞生物學或細胞學）是生物學的一個分支，研究細胞的結構、功能和行為。 所有活的有機體都是由細胞構成的。 細胞是生命的基本單位，負責生物體的生存和運作。 細胞生物學是研究細胞結構和功能單位的學科。 細胞生物學包括原核和真核細胞，并有許多子主題，可能包括細胞代謝、細胞通訊、細胞周期、生物化學和細胞組成的研究。 細胞研究是使用幾種顯微技術、細胞培養和細胞分級分離進行的。 這些已經允許并且目前正在用于與細胞功能有關的發現和研究，最終深入了解更大的生物體。 了解細胞的成分以及細胞的工作原理是所有生物科學的基礎，同時對于癌癥和其他疾病等生物醫學領域的研究也至關重要。 細胞生物學研究與遺傳學、分子遺傳學、分子生物學、醫學微生物學、免疫學和細胞化學等其他領域相互關聯。

隨著復式顯微鏡的發明，細胞在 17 世紀的歐洲首次被發現。 1665 年，羅伯特·胡克 (Robert Hooke) 在觀察了一塊軟木塞并觀察到類似細胞的結構后，將所有活生物體的基石稱為細胞（發表于 Micrographia），然而，細胞已經死亡并且沒有給出實際整體成分的指示 一個細胞。 幾年后，即 1674 年，安東·范·列文虎克 (Anton Van Leeuwenhoek) 率先在藻類檢查中分析了活細胞。 所有這一切都先于細胞理論，該理論指出所有生物都是由細胞組成的，細胞是生物體的功能和結構單位。 1838 年，植物科學家 Matthias Schleiden 和動物科學家 Theodor Schwann 分別觀察了植物和動物組織中的活細胞，最終得出了這一結論。 19 年后，Rudolf Virchow 對細胞學說做出了進一步的貢獻，他補充說所有的細胞都來自預先存在的細胞的分裂。 細胞生物學不考慮病毒——它們缺乏活細胞的特征，而是在病毒學的微生物學子類中進行研究。

細胞生物學研究著眼于在活體外培養和操縱細胞的不同方法，以進一步研究人體解剖學和生理學，并獲得藥物。 研究細胞的技術已經發展。 由于顯微鏡技術的進步，技術和技術使科學家能夠更好地了解細胞的結構和功能。 下面列出了許多常用于研究細胞生物學的技術：

• 細胞培養：利用在培養基上快速生長的細胞，該培養基允許大量特定細胞類型和研究細胞的有效方法。 細胞培養是細胞和分子生物學中使用的主要工具之一，為研究細胞的正常生理學和生物化學（例如，代謝研究、衰老）、藥物和有毒化合物對細胞的影響以及誘變提供了極好的模型系統 和致癌作用。 它還用于藥物篩選和開發，以及生物化合物（例如疫苗、治療性蛋白質）的大規模生產。
• 熒光顯微鏡：熒光標記物（例如 GFP）用于標記細胞的特定成分。 然后，使用一定波長的光激發熒光標記，然后熒光標記可以被可視化。
• 相差顯微術：利用光的光學方面將固體、液體和氣相變化表示為亮度差異。
• 共聚焦顯微鏡：將熒光顯微鏡與成像相結合，通過聚焦光線和快照拍攝實例形成 3-D 圖像。
• 透射電子顯微鏡：涉及金屬染色和電子穿過細胞，電子在與金屬相互作用時會發生偏轉。 這最終形成了正在研究的組件的圖像。
• 細胞計數：細胞被放置在機器中，機器使用光束根據不同方面分散細胞，因此可以根據大小和含量將它們分開。 細胞也可以用 GFP 熒光標記，也可以用這種方式分離。

• 細胞分離：此過程需要使用高溫或超聲破碎細胞，然后離心以分離細胞的各個部分，以便對它們進行單獨研究。

細胞有兩種基本分類：原核細胞和真核細胞。 原核細胞與真核細胞的區別在于不存在細胞核或其他膜結合細胞器。 原核細胞比真核細胞小得多，使它們成為最小的生命形式。