隨著細胞的被發現到成熟以及技術水平的提高，細胞學衍生出了許許多多的分支學科。如：細胞遺傳學、細胞生物學、細胞生理學、細胞化學、細胞社會學、細胞形態學、分子細胞生物學等等。
細胞遺傳學細胞遺傳學，是在細胞層次上進行遺傳學研究的遺傳學分支學科，研究細胞的行為和傳遞等機制及其生物學效應。主要是從細胞學的角度， 特別是從染色體的結構和功能， 以及染色體和其他細胞器的關係來研究遺傳現象， 闡明遺傳和變異的機制。研究對象主要是真核生物，特別是包括人類在內的高等動植物。
真核細胞細胞生物學細胞生物學(Cell Biology)是在顯微、亞顯微和分子水平三個層次上，研究細胞的結構、功能和各種生命規律的一門科學。細胞生物學由細胞學（Cytology）發展而來，細胞學（Cytology）是關於細胞結構與功能(特別是染色體)的研究。現代細胞生物學從顯微水平、超微水平和分子水平等不同層次研究細胞的結構、功能及生命活動。在我國基礎學科發展規劃中，細胞生物學與分子生物學、神經生物學和生態學並列為生命科學的四大基礎學科。
光學顯微鏡細胞生理學細胞學同生理學結合建立了細胞生理學，主要研究內容包括細胞從周圍環境中攝取營養的能力、代謝功能、能量的獲取、生長、發育與繁殖機理， 以及細胞受環境的影響而產生適應性和運動性的活動。其中細胞的離體培養技術對細胞生理學的研究具有巨大貢獻。
細胞的新陳代謝細胞化學細胞化學是研究細胞的化學成分，在不破壞細胞形態結構的狀況下，用生化和物理的技術對各種組成部分做定性的分析，研究其動態變化，了解細胞代謝過程中各種細胞組成部分的作用，是在細胞活動中的變化和定位的學科。
細胞的化學染色細胞社會學細胞社會學是從系統論的觀點出發，研究細胞整體和細胞群體中細胞間的社會行為(包括細胞間識別、通訊、集合和相互作用等)，以及整體和細胞群對細胞的生長、分化和死亡等活動的調節控制。
細胞社會學主要是在體外研究細胞的社會行為，用人工的細胞組合研究不同發育時期的相同細胞或不同細胞的行為； 研究細胞之間的識別、粘連、通訊以及由此產生的相互作用、作用本質、以及對形態發生的影響等。包括細胞動力學與細胞通訊、細胞信號傳導，以及生物形態發生過程中的細胞遷徙行為等方面的研究。
細胞的信號傳導細胞形態學細胞形態學是研究細胞及其各組成部分的顯微結構和亞顯微結構，包括表現細胞生命現象的生物大分子結構的科學。
細胞的凋亡形態變化分子細胞生物學是指在分子水平上探索細胞的基本生命活動規律的學科。主要應用物理和化學的方法、技術來分析研究細胞的各種結構。其分別從基因表達調控和蛋白質修飾、細胞膜物質運輸、細胞運動的分子基礎、細胞增殖及其調控、細胞分化與幹細胞和細胞凋亡等方面，結合最新研究發展動向，對細胞生物學的前沿領域進行了系統的闡述。
幹細胞隨著對細胞的研究越來越深入和技術水平的越來越先進，細胞學的衍生學科也會越來越豐富。