세포학(細胞學, Cytology)은 생물체를 구성하는 기본 단위인 세포의 구조와 기능을 연구하는 생물학의 한 분야이다. 영어 'cytology'는 세포를 뜻하는 그리스어 'kytos'와 학문을 뜻하는 접미사 '-logy'의 결합에서 유래한 용어로, 현대에는 '세포생물학'(Cell Biology)이라는 명칭으로도 널리 통용된다.
세포학의 연구 범위는 세포의 형태와 구조, 세포소기관(핵, 미토콘드리아, 리보솜, 골지장치, 소포체, 리소솜 등)의 기능, 세포막을 통한 물질 출입, 세포분열과 세포주기, 세포의 분화와 노화, 세포자살(apoptosis) 등에 이르기까지 광범위하다. 연구는 주로 현미경을 활용한 관찰과 분자생물학적 분석 방법을 통해 이루어진다.
세포학은 생명과학의 기초 학문으로서 생화학, 유전학, 발생학, 진화생물학 등 여러 관련 분야에 기초 지식을 제공한다. 또한 의학 분야에서는 세포검사(cytological examination, 세포진단학)로서 암이나 기타 질병을 진단하기 위해 체액이나 조직에서 채취한 세포를 현미경으로 관찰·분석하는 데 활용된다. 이는 자궁경부암 검사(파파니콜라우 검사)와 같은 조기 검진 및 진단에 널리 적용되는 실용적인 응용 분야이다.
세포학은 17세기 로버트 훅(Robert Hooke)의 코르크 세포 관찰과 19세기 마티아스 슐라이덴(Mathias Schleiden)과 테오도어 슈반(Theodor Schwann)의 세포설 수립을 거쳐 학문으로서 체계화되었으며, 이후 세포 내 소기관과 유전 물질에 대한 연구가 축적되면서 오늘날의 세포생물학으로 발전하였다.
