細胞生物學（英語：cell biology）舊稱細胞學（英語：cytology），是研究細胞的形態結構、生理機能、細胞周期，細胞分裂, 細胞凋亡, 以及各種胞器及訊息傳遞路徑的學科。研究範圍專注在生物學的微觀下與分子層次。細胞生物學研究包括極大的多樣性的單細胞生物，如細菌和原生動物，以及在多細胞生物如人類，植物，和海綿的許多專門的細胞。
