細胞質遺傳（cytoplasmic inheritance）是指子代的性狀由細胞質內的基因所控制的遺傳現象和遺傳規律。
細胞質基因：線粒體、葉綠體中的DNA上和細胞質粒上的基因。
細胞質遺傳現象表明，細胞質內具有控制某些性狀的遺傳物質——細胞質基因（簡稱質基因）。但是，科學家用電子顯微鏡觀察，在細胞質內并沒有找到像染色體一樣的結構。1962年，科學家里斯（Ris）和普蘭特（Plant）等用電子顯微鏡觀察衣藻、玉米等植物的超薄切片，發現在葉綠體的基質中有長度為20.5nm左右的細纖維存在。用DNA酶處理，這種細纖維就消失。由此證明，這種細纖維結構就是葉綠體DNA。