以细胞为单位研究患病时机体超微结构变化的科学。是病理学分支学科之一。由德国病理学家菲尔肖(R.Virchow)创立。现已发展到用电子显微镜和组织细胞化学技术，揭示疾病和各种病理过程时细胞的超微结构和功能变化的水平。
细胞病理学
细胞病理学是德国病理学家魏尔啸在施莱登 (Schlei-den)和施旺(Schwann)分别发现植物和动物都是由细胞构成的基础上，通过对病变组织的观察和实验研究，于1858年所提出的关于细胞与疾病的一个学说。
细胞病理学学说认为，细胞是生物体最基本的生命活动单位。生物体是由细胞组成的总体，其结构的组合类似一个社会的组合。在这种组合中，各部分之间虽然有相互依赖的关系，但每个成分又具有本身的特殊活动，仍然独立地完成各自的职责。每个细胞都从特定的部位的血管获得符合该处细胞自然需要的营养成分。
细胞病理学学说还认为，细胞又是疾病的单位。不健康的细胞可表现为从血液吸收营养和排泄有害分解产物的能力受到损害。局部病灶的持久存在，有毒物质源源不绝地转送到血液中去，就会造成血液成分的紊乱，因而出现体液不调；如局部病灶恢复正常状态，体液不调将立即终止。
人们在患病时可以发生身体个别部位的死亡。判断一个具体组织或细胞是否死亡的标准，不是以形态学为依据，而是根据其有无活动性或反应性。细胞反应可分为功能性、营养性和形成性三类。
功能性反应的表现如神经兴奋时发生的电状态的改变，肌肉收缩时肌盘间的距离缩短和腺细胞兴奋时分泌增加等。如果反应活动持续过久，局部的功能就会出现疲劳状态，已经疲劳了的部分就不能象出现疲劳以前那样地活动。如要恢复原有的功能，并不需供应任何新的营养物质，只要休息就行了。
营养性反应表现为局部细胞吸收或多或少的物质，并加以转化的能力。如果营养物质吸收增多，可导致局部组织的增大，但这种增大有一定的限度。营养性反应又往往可以直接过渡到形成性反应。细胞成分在发生营养性增大以后，很快就会出现细胞的分裂和细胞增生。
总之，这些反应只是局部组织的独立活动，并不需要血管或神经的干预，虽然充血对神经活动可以有一定的促进作用。
魏尔啸还有一个重要论点是细胞增生的来源问题。当人们承认生物体内在某种情况下有新生细胞，并认为它们来源于体汁(blastema)时，魏尔啸却明确地指出：“细胞只能来自细胞”。这也是他对细胞学和病理学的一个重要贡献。
细胞病理学学说由于把细胞生理功能的独立性绝对化，把疾病定位于局部的现象绝对化，因而这学说有其一定的片面性，它可以错误地引导人们只注意局部变化，而忽视了器官、组织和细胞之间的相互联系的整体性以及整体和外界环境的统一性，忽视了神经体液在健康人和病人体内所起的重要作用。但是，这个片面性已经和正在被后代病理研究工作者陆续纠正。事实上，绝大多数疾病在局部都有细胞和组织结构的形态变化。现代电子显微镜和组织细胞化学所揭示的各种细胞内部微细结构在疾病时的改变证明了这一点。