Es el estudio de la célula como una unidad separada y como parte de un organismo más grande. La herramienta más importante de la biología celular moderna es la biología molecular, que se ocupa de las bases moleculares de la actividad biológica. Implica el estudio de cultivos de células humanas, animales o vegetales en relación con exámenes genéticos, bioquímicos o fisiológicos. La biología celular y molecular tiene como objetivo comprender las interacciones entre los distintos sistemas de una célula, con los diferentes tipos de ADN, ARN y biosíntesis de proteínas, así como aprender cómo se regulan estas interacciones. Es una parte esencial de la bioquímica, la medicina, la farmacología, la virología, la inmunología y la biología del desarrollo. Desde la agricultura hasta el programa espacial, la información fundamental de estas áreas ha tenido un enorme impacto en los cambios en la forma de estudio.