生物學(xué)的一個分支學(xué)科，是著重研究有關(guān)細(xì)胞結(jié)構(gòu)和功能的領(lǐng)域，廣義的，也包括把發(fā)生、免疫、致癌等更高級的生命現(xiàn)象，從其細(xì)胞的基礎(chǔ)上來加以闡明的研究領(lǐng)域。關(guān)于細(xì)胞中的各種結(jié)構(gòu)（細(xì)胞器）的功能，在1930年以前，只不過是從光學(xué)顯微鏡下所看到的形態(tài)和染色特性等來推測，但是，自1934年R．R．Bensley和N．L．Hoerr利用細(xì)胞分區(qū)法，從細(xì)胞的勻漿中單獨提取大量的線粒體獲得成功以來，才有可能對各種細(xì)胞器的功能直接進(jìn)行生物化學(xué)和生物物理學(xué)的研究。另外，由于電子顯微鏡及其鏡檢制作技術(shù)的發(fā)展，有關(guān)細(xì)胞器形態(tài)的知識也飛速地增加。還由于在光學(xué)顯微鏡和電子顯微鏡的水平上進(jìn)行的細(xì)胞化學(xué)、免疫細(xì)胞化學(xué)、放射自顯術(shù)的發(fā)展，以及相差顯微鏡、偏光顯微鏡和顯微解剖器等的產(chǎn)生，已有可能把有關(guān)細(xì)胞器結(jié)構(gòu)的形態(tài)知識與生理、生化知識聯(lián)系起來。其結(jié)果，使得對細(xì)胞結(jié)構(gòu)和功能的理解超越了以往細(xì)胞學(xué)的范圍，以往的細(xì)胞學(xué)主要是依據(jù)固定和染色作為形態(tài)學(xué)的研究手段，而現(xiàn)在認(rèn)識到必須更多地運用其他自然科學(xué)各個領(lǐng)域的方法和概念。另一方面，近年來，已有可能對各個活細(xì)胞或活細(xì)胞群進(jìn)行實驗，其結(jié)果認(rèn)識到細(xì)胞不僅是生物體的結(jié)構(gòu)單位，而且是代謝、生理、發(fā)生、遺傳、進(jìn)化等一切生命現(xiàn)象的發(fā)源地。事實上，由于擴(kuò)大了有關(guān)細(xì)胞結(jié)構(gòu)和功能的知識，以及發(fā)展了組織和細(xì)胞培養(yǎng)法，才有可能在細(xì)胞水平上分析發(fā)生、免疫等高級生命現(xiàn)象，并由于這種研究的發(fā)展，對細(xì)胞本身的理解也正在更加深入。于是就采用了細(xì)胞生物學(xué)這一名稱，它概括了在細(xì)胞或亞細(xì)胞水平上探討生命現(xiàn)象的各領(lǐng)域，其含義比細(xì)胞學(xué)更廣泛。