细胞工程是指应用细胞生物学和分子生物学的方法，通过某种工程学手段，在细胞整体水平或细胞器水平上，按照人们的意愿来改变细胞内的遗传物质或获得细胞产品的一门综合技术科学。细胞工程涉及的领域相当广泛，就其技术范围而言，大致有细胞融合技术、细胞拆合技术、染色体技术、基因转移技术、胚胎移植技术和细胞组织培养技术等;就其细胞类型的不同，可以把细胞工程分为植物细胞工程和动物细胞工程。
植物细胞工程通常采用的技术手段有植物组织培养和植物体细胞杂交。这些理论的基础是植物细胞的全能性。
动物细胞工程常用的技术手段有动物细胞培养、动物细胞融合、单克隆抗体、胚胎移植等。其中，动物细胞培养技术是其他动物细胞工程技术的基础。
植物组织培养
植物组织培养是指在人工操作下，将植物的器官、组织或细胞从植物体上取出，在一定的容器内供给适当的营养物质，使它们得到分化、发育和生长的培养技术。用于组织培养的植物细胞或器官称为外植体。外植体在适宜的营养和外界条件下，细胞首先发生脱分化，然后恢复细胞分裂形成愈伤组织(指一群形态、结构相同或相似的还未分化的细胞群)，再在一定的诱导因素作用下发生分化，最后形成具有根、茎、叶的完整植物体。
在植物组织培养过程中，影响植物细胞脱分化产生愈伤组织的一个重要因素是植物激素。当细胞分裂素与生长素共同使用时，能强烈地剌激愈伤组织的形成。早在20世纪50年代初，我国植物生理学家崔微等人就发现细胞分裂素与生长素之间的浓度比，可以调控植物组织培养过程中的芽和根的形成，即当细胞分裂素与生长素的浓度比高时，有利于芽的生长;当浓度比低时，则有利于根的发生。
植物体细胞杂交
植物体细胞杂交是在原生质培养技术的基础上，借用动物细胞融合方法发展起来的-一门新型技术。植物体细胞杂交的过程包括原生质的制备、原生质体融合的诱导，杂种细胞的筛选和培养，以及杂种植株的再生与鉴定等环节。应用这种技术，能够克服远缘杂交不育的缺陷，对培育新品种具有广阔的应用前景。如马铃薯与番茄杂交异种植物细胞融合。
动物细胞融合
动物细胞融合也称为细胞杂交，即在体外培养时，让两个细胞的细胞膜密切接触，在一定理想化条件下促使细胞膜变化，导致细胞合并。所得的杂种细胞兼有两个亲本的遗传物质，可通过有丝分裂形成细胞群,有性生殖中的受精作用就是细胞融合的实例。
在动物细胞融合中，细胞膜的融合是先导，没有细胞膜的融合，就不会有细胞质和细胞核的融合，而细胞膜的融合必须经过诱导，如振动、离心等物理诱导方法，都能诱导膜的融合。动物细胞融合所用的诱导剂一灭活病毒，其实是病毒感染的一种应用。在低温状态下，细胞发生集聚，在两个细胞间的病毒会同时感染两个细胞，使两个细胞间有了一个通道，细胞膜的融合也便开始了。
单克隆抗体
单克隆抗体是将免疫细胞与骨髓瘤细胞融合在一起，形成杂交瘤细胞。这种细胞既能像肿瘤细胞那样长期进行无性繁殖，又能像B淋巴细胞那样分泌抗体。而且由于这种抗体可以由单一的无性繁殖系的细胞产生，故又称为单克隆抗体。这项技术是在1975年由阿根廷科学家Milstein和德国科学家Kohler开创的，他们也因此获得1984年的诺贝尔奖。
单克隆技术最主要的优点是可以用不纯的抗原分子制备纯化的单克隆抗体，甚至在所需抗原仅占原混合物中极少比例的情况下，也能获得该抗原的单克隆抗体，其原因是可以从产生各种抗体的各种杂交瘤细胞混合群体中筛选出产生特异性抗体的杂交瘤细胞。原则上可以制备出各种单克隆抗体。这种技术在临床上得到了广泛的应用，如进行临床诊断、运载抗癌药物等。目前，世界各国已研制出数以百计的单克隆抗体。这项技术的广泛运用将是必然的发展趋势。
