在光学显微镜水平上研究细胞的化学组成、形态、结构及功能的学科。研究细胞结构和功能的生物学分支学科。细胞是组成有机体的形态和功能的基本单位，自身又是由许多部分构成的。关于结构的研究不仅要知道它是由哪些部分构成的，而且要进一步搞清每个部分的组成。相应地，关于功能不仅要知道细胞作为一个整体的功能，而且要了解各个部分在功能上的相互关系。

细胞学是生物学的一个重要分支学科，以下从其研究对象、内容和范畴等方面来阐述其定义：

学科范畴：细胞学综合运用了多种技术和方法，如显微镜技术、细胞培养技术、细胞化学技术、分子生物学技术等，从细胞水平、亚细胞水平和分子水平等不同层次来研究细胞。它与遗传学、生理学、生物化学、分子生物学等多个学科相互交叉、相互渗透，是现代生命科学发展的重要基础。

绝大多数细胞都非常微小，超出人的视力极限。观察细胞必须用显微镜。但是，在认识到细胞的客观存在之前，还无法知道在显微镜下观察到的对象就是细胞。所以 1677年A.van列文虎克用自己制造的简单显微镜观察到动物的“精虫”时，并不知道这是一个细胞。细胞(cell，源于拉丁文cella原意为空隙、小室)一词是1667年R.胡克在观察软木塞的切片时看到软木中含有一个个小室而以之命名的。其实这些小室并不是活的结构，而是细胞壁所构成的空隙，但细胞这个名词就此被沿用下来。在细胞学的启蒙时期，用简单显微镜虽然也观察到许多细小的物体──例如细菌、纤毛虫等，但目的主要是观察一些发育现象，例如蝴蝶的变态，精子和卵子的结构等。由于受当时的显微镜的局限，观察不够精确，加上宗教信念的束缚，这些观察结果反而支持了先成论的教条。有的人声称在精子中看到了具体而微的“小人”，认为由此发展成将来的个体──唯精论者；也有的人认为“小人”存在于卵子中──唯卵论者。先成论的影响持续了100多年，阻碍了人们在R.胡克的基础上对细胞进一步了解，直到1827年К.M.贝尔发现哺乳类的卵子，才开始对细胞本身进行认真的观察。在这前后研制出的无色差物镜，引进洋红(carmine)和苏木精作为使细胞核着色的染料以及切片机和切片技术的初创，都为对细胞进行更精细的观察创造了有利条件。

对于研究细胞起了巨大推动作用的是M.J.施莱登和T.A.H.施万。前者在1838年描述了细胞是在一种粘液状的母质中经过一种像是结晶样的过程产生的，而且首先产生出核（还发现核仁）。他并且把植物看作细胞的共同体，就好像水螅虫的群体一样。在他的启发下施万坚信动、植物都是由细胞构成的。他积累了大量事实，指出二者在结构和生长中的一致性，于1839年提出了细胞学说。与此同时，捷克动物生理学家J.E.浦肯野提出原生质的概念;德国动物学家C.T.E.von西博尔德（1845）断定原生动物都是单细胞的。德国病理学家R.C.菲尔肖(1855)在研究结缔组织的基础上提出“一切细胞来自细胞”的名言，并且创立了细胞病理学。德国动物学家M.舒尔策在1861年对细胞下了定义：“细胞是一团具有一切生命特征的原生质，细胞核处于其中。”

在实验室中，细胞有丝分裂试验应注意以下技术环节：

一、纺锤体阻断剂（Spindle inhibitor）

在有丝分裂过程中，随着纺锤丝的形成，染色体被牵引到一起难以观察其形态。纺锤体的形成在于细胞质和纺锤体成分的粘度之间的平衡，因此，改变细胞质的粘度，即可破坏纺锤体形成，从而使得染色体均匀散开，且染色体缢痕区更为清楚。

在培养中使用的纺锤体阻断剂为秋水仙素，在终止培养前加入适量秋水仙素，使正在分裂的细胞停留在中期，以获得大量分裂相供分析之用。秋水仙素的浓度范围比较宽，一般使用浓度0.05—0.8微克/毫升，在终止培养前处理2—4小时。但在实际工作中需要借助浓度和处理时间来控制染色体的收缩程度。秋水仙素作用时间越长，被阻断的中期分裂相越多，但是染色体也越凝聚和收缩，所以还视各实验室经验而定。

二、低渗液（hypotonic solution）

低渗液是指渗透压和离子强度均低于正常细胞生理条件的溶液，例如水、低渗的柠檬酸钠或氯化钠、甘油磷酸钾（0.65M）、氯化钾（0.075M）等。低渗效果取决于低渗液的化学组成、低渗的温度和处理时间。低渗处理是凭借反渗透作用使细胞膨胀染色体铺展，同时可使粘附于染色体的核仁物质散开，以便能在一个平面上观察所有染色体形态。

实验室中一般选用0.075M KCl为低渗液（具体情况取决于实际操作，鉴于实验的连续性和稳定性，本实验室采用0.35%KCl），其优点有：①染色体轮廓清楚，可染色性强，染色时间短，②用于显带染色时能充分显示带型特点。

低渗处理为37℃，15－25分钟，以预设实验条件为准。

三、固定液

固定液的重要特性是能迅速穿透细胞，将其固定并维持染色体结构的完整性，还要能够增强染色体的嗜碱性，达到优良染色效果。

单纯的固定液一般难以达到这些要求，因此在实验中使用两种混和的固定液。由于Carnoy首先使用的甲醇和冰乙酸混合液而称的卡诺氏固定液是效果良好的固定液。Carnoy固定液（甲醇:冰乙酸=3:l）每次使用前需临时配制，长时间放置影响固定效果，固定时间15分钟至24小时，冰箱、室温均可。必要时可改变甲醇和冰乙酸的比例，冰乙酸比例增加，利于细胞膨胀、染色体铺展，但易导致细胞破裂、染色体散失。

四、滴片

滴片使细胞悬液从一定高处落在载玻片上，淋巴母细胞膜破裂，染色体分散开。载玻片可用冰片和干片，效果均好。滴片后需空气干燥。

五、Giemsa染色

Giemsa染料不是一种单一染料，而是天青、伊红、甘油和甲醇的混合物，配制后原液储存。在常规染色中，并不比其他染料优越，但在显带技术中，却是无可比拟的。

Giemsa工作液在使用前临时配制，浓度可在2.5-10%之间（原液2份加pH7.4磷酸缓冲液10－40份）。染色后，染色质呈红色，细胞核是蓝色。