Hüceyrəni öyrənən elm sahəsi sitologiya adlandırılmışdır. O da bioloji elmlər sırasına daxildir. Müasir sitologiya hüceyrənin mikroskopik və ultra mikroskopik quruluşundan, onun funksiyasından, inkişafından, kimyəvi təşkil xüsusiyyətlərindən, fiziki-kimyəvi xassələrindən, özünü törətməsi, regenerasiyası, mühitə uyğunlaşmasından bəhs edən elmdir. Hüceyrə orqanizmin çoxalan elementar canlı hissəsidir. Ona görə də biologiyanın inkişafı bir çox cəhətdən sitologiyanın inkişafı ilə əlaqədardır. Canlılar adi gözlə görünməyən kiçik hüceyrələrdən təşkil olunmuşlar.

Böyüdücü cihazların ixtirasından sonra onları öyrənmək mümkün olmuşdur. Hollandiyada optik cihaz ustaları ata və oğul Hans və Zaxariya Yansenlər tərəfindən 1590-cı ildə ilk mikroskop tipli cihaz quraşdırılmışdır. İtaliya alimi Q. Qaliley həmin mikroskopu bir qədər də təkmilləşdirdi. 1625-ci ildə Almaniyada ilk dəfə olaraq "mikroskop" terminini elmə gətirdi. XVII əsrin əvvəllərində Hollandiya alimi A. Levenhuk 250–300 dəfə böyüdən daha təkmilləşdirilmiş mikroskop hazırlamışdır. O, 1660-cı ildə ibtidai birhüceyrəliləri: bakteriyaları, infuzorları, heyvanlarda erkək cinsi hüceyrələri öyrənmişdir. İlk dəfə olaraq ingilis fiziki Robert Huk mikroskopdan tədqiqat məqsədilə istifadə etmişdir. O, 1665-ci ildədə "Bəzi kiçik cisimlərin təsviri" əsərində bitki hissələrinin təsvirini vermiş, bitki toxumalarının arı şanına oxşadığını göstərmiş və onları "hüceyrə" adlandırmışdır. İngilis alimi və italyan alimi ayrı-ayrılıqda bitki hüceyrə və toxumalarını öyrənmişlər. Onlar hər ikisi bitki anatomiyasını tədqiq etmiş və bu elmin əsasını qoymuşlar. Hüceyrələrin quruluşu haqqında. 1831-ci ildə hüceyrədə nüvəni kəşf etmiş və onun əhəmiyyətini göstərmişdir. Rus alimi P. F. Qoryaninov (1796–1856), çex alimi Purginye, onun tələbələri, alman botaniki M. Şleyden (1937) bitki hüceyrəsini tədqiq etmişlər.

Sitologiya elminin yaranması və inkişafı hüceyrə nəzəriyyəsinin irəli sürülməsinə səbəb oldu. Hüceyrə nəzəriyyəsi sitoloji tədqiqatları daha da genişləndirdi. 1838-ci ildə botanik M. Şleyden (1881) və zooloq Teodor Şvann (1882) tərəfindən hüceyrə nəzəriyyəsi əsaslandırıldı. Bu isə təbiət elmlərinin inkişafında bir dönüş yaratdı. Hüceyrə nəzəriyyəsinə görə:

1. Hüceyrə bütün canlı orqanizmlərin ən kiçik quruluş və inkişaf vahididir.
2. Bütün birhücyerəli və çoxhüceyrəli orqanizmlərin hüceyrələri quruluşuna, kimyəvi tərkibinə və maddələr mübadiləsinə görə homoloqdur.
3. Hər bir yeni hüceyrə ana hüceyrənin bölünməsi nəticəsində əmələ gəlir.

Tədqiqatçıların əksəriyyəti hüceyrənin bölünməsi üzərində işləməyə başladılar. Remak amitoz bölünməni, Fleminq heyvanlarda və Strasburger bitkilərdə bölünməni kəşf etdilər. Artıq bioloji problemlərin tədqiqi hüceyrə səviyyəsində aparılmağa başladı. Orqanizmlərin çoxalmaları cinsi hüceyrələrlə (spermatozoid, yumurta hüceyrə) ilə əlaqədar olub, irsi əlamətləri nəsildən-nəslə ötürürlər. Bu baxımdan sitologiya bir çox elmlərin (genetikanın, embriologiyanın, histologiyanın, anatomiyanın və mikrobiologiyanın) əsası hesab olunur. 1892-ci ildə Hertviq "Hüceyrə və toxumalar" adlı monoqrafiyasını nəşr etdirməklə biologiyanın sərbəst bir sahəsi kimi sitologiyanın əsasını qoydu. Müasir sitologiyanın , hüceyrə fiziologiyası, , molekulyar biologiya kimi bir sıra sahələri mövcuddur.

Hüceyrə canlı orqanizmlərin kiçik hissəciyi olmaqla, bir-biri ilə əlaqəli tam sistem əmələ gətirir. Formasına, quruluşuna, ölçüsünə, funksiyasına görə hüceyrələr fərqlənirlər. Lakin istənilən hüceyrə üç hissədən qılaf, sitoplazma və nüvədən ibarətdir. Onun sitoplazmasında səpələnmiş halda orqanoidlər yerləşir. Bunlara endoplazmatik şəbəkə, ribosomlar, mitoxondrilər, lizosomlar, Holci kompleksi, hüceyrə mərkəzi, plastidlər, hərəkət orqanoidləri və hüceyrə törəmələri aiddir. Nüvənin yerləşməsinə görə hüceyrələr prokariot və eukariot formalara bölünür. Prokariotlara bakteriya və göy-yaşıl yosunlar aiddir. Prokariot hüceyrələrdə nüvə görünmür və Holci kompleksi, mitoxondrii, endoplazmatik şəbəkə kimi orqanoidlər olmur, eukariot hüceyrələrə bitki, heyvan və insan hüceyrələri daxildir.

Kimyəvi tərkibinə görə hüceyrələr oxşardırlar. İnsan, heyvan, bitki və mikroorqanizmlərin hücyerələrində eyni elementlərə, maddələrə rast gəlinir. Lakin həmin maddələr miqdarca müxtəlif olurlar.

Elementlərin dövri sistemində məlum olan 109 elementdən 60-ı hüceyrə tərkibində toplanmışdır. Hüceyrələrin tərkibindəki elementləri miqdarına görə 3 qrupa bölürlər. Birinci qrupa 4 element: oksigen, hidrogen, azot, karbon daxildir. Bunlar orqanogen elementlər adlandırılır və bütün hüceyrə tərkibinin 98%-ni təşkil edirlər. İkinci qrupa kalium, kalsium, maqnezium, natrium, fosfor, kükürd, dəmir, xlor daxildir. Bunlar hüceyrə tərkibinin 1,9%-ni təşkil edirlər. Üçüncü qrupa bütün qalan elementlər daxil olub, onun 0,01%-ni təşkil edirlər.

Hüceyrənin tərkibində olan kimyəvi birləşmələr də iki qrupa bölünür:

1. hüceyrənin qeyri-üzvi maddələri. Bura aiddir: su və mineral duzlar.
2. üzvi maddələrinə isə zülallar, yağlar, karbohidratlar, nuklein turşuları, ATF aiddir.

Hüceyrəni öyrənmək üçün əsas tədqiqat metodu kimi mikroskopiyadan istifadə edilir. Bunun üçün işıq və elektron mikroskopları işlədilir. İşıq mikroskopiyasının müxtəlif növləri mövcuddur:

1. Fazalı
2. Kontrast
3. İnterferensiya
4. ,
5. Polyarizasiyalı,
6. Qaranlıq sahəli,
7. Ultrabənövşəyi.

Elektron mikroskopiyası hüceyrə strukturlarının elektron mikroskopu ilə tədqiq edilməsidir. Müasir elektron mikroskopu obyektin təxminən bir neçə yüz min dəfə böyüdülməsinə imkan verir. Hüceyrənin öyrənilməsində hazırda digər müasir metodlardan istifadə edilir. Bunlara aiddir:

• Radioaktiv izotoplarla nişanlanmış molekullarla öyrənilməsi;
• Hüceyrələrin üyüdülməsi ilə hissələrinə ayrılması;
• Xromotoqrafiya və ya elektrofarez;
• Hüceyrənin xüsusi şəraitdə yetişdirilməsi. Müxtəlif metodlarla hüceyrənin daha dərindən öyrənilməsi sitologiya elminin inkişafını təmin edir.