細胞培養是細胞在受控條件下（通常在其自然環境之外）生長的過程。感興趣的細胞已被后從活組織中分離出來，他們隨后可以嚴格控制的條件下維持。這些條件因每種細胞類型而異，但通常由合適的容器組成，該容器帶有底物或培養基，可提供必需的營養素（氨基酸、碳水化合物、維生素、礦物質）、生長因子、激素和氣體，并調節理化環境（pH緩沖液、滲透壓、溫度）。大多數細胞需要表面或人工底物（貼壁或單層培養），而其他細胞則可以自由漂浮在培養基中（懸浮培養）生長。大多數細胞的壽命是由遺傳決定的，但是一些細胞培養細胞已經“轉化”為永生細胞，如果提供了最佳條件，它們將無限期繁殖。
實際上，術語“細胞培養”現在是指來源于多細胞真核生物的細胞，特別是動物細胞的培養，與其他也能生長細胞的培養類型相反，例如植物組織培養、真菌培養和微生物培養。細胞培養的歷史發展和方法與組織培養和器官培養有著密切的聯系。病毒培養也與病毒相關，以細胞為宿主。