هو العلم الذي يدرس الخلايا وتركيبها ووظائفها وتطورها وتكاثرها وعلاقاتها مع بعضها البعض ومع بيئتها الخارجية. وهو فرع من فروع علم الأحياء الدقيقة (Microbiology) ويهتم بدراسة الخلايا المجهرية التي يمكن مشاهدتها تحت المجهر.

يهتم علم السيتولوجيا بدراسة الخلايا في الكائنات الحية المختلفة، بما في ذلك الخلايا النباتية والحيوانية والبكتيرية والفطرية والفيروسية، ويستخدم علم السيتولوجيا في العديد من المجالات الطبية والصناعية والزراعية والبيئية.

وتشمل بعض فروع علم السيتولوجيا على علم الأنسجة (Histology) الذي يدرس الأنسجة المختلفة التي تتكون من مجموعات من الخلايا، وعلم العد الخلوي (Cytopathology) الذي يهتم بتشخيص الأمراض التي تؤثر على الخلايا. ويستخدم علم السيتولوجيا أيضاً في الأبحاث العلمية لفهم العمليات الحيوية الأساسية التي تحدث في الخلايا وتطورها .