Hücre biyolojisi, hücrelerin fizyolojik özellikleri, yapıları ve işlevleri ile ilgili çalışmaları içeren bir biyoloji dalıdır. Bu çalışmalar, hem mikroskopik hem de moleküler düzeyde yapılır. Hücre biyolojisinin bazı alt dalları şunlardır: hücre enerjisi ve biyokimyasal mekanizmalar; hücre genetiği ve proteinlerle ilişkisi; hücre içi kısımlar; hücre iletişimi ve işaretleşme; hücre döngüsü. Hücre biyolojisi, aynı zamanda "sitoloji" olarak da adlandırılır.