В биологии его начали использовать в середине XX в. При помощи электронного микроскопа удалось не только рассмотреть важные детали структуры известных компонентов клетки, но и открыть новые. В настоящее время цитология — одна из наиболее интенсивно развивающихся биологических наук, перед которой стоит задача исследования деталей структуры компонентов клетки, ее наследственности, защитных приспособлений (иммунитета), изменений под влиянием внешних факторов и др. Развитие новых отраслей цитологии — физиологии, биохимии, физико-химии компонентов клетки — позволит разгадать одну из тайн природы — сущность самой жизни. Методы исследования клетки Применяемые для изучения клеток методы очень разнообразны. Основной из них — микроскопический.

Большую роль продолжает играть световой (фотонный) микроскоп, современные модели которого дают увеличение до 2 тыс. раз. С помощью светового микроскопа наблюдают тонкие срезы в проходящем или отраженном свете. Используя фазово-контрастное устройство, изучают строение компонентов живой клетки, имеющих одинаковый показатель преломления, но различную плотность. Но возможности светового микроскопа ограничены, частицы менее 0,2 мкм рассмотреть при помощи такого микроскопа невозможно. Электронный микроскоп дает увеличение в 200—300 тыс. раз и более.

Здесь вместо пучка света используют поток электронов, движущихся с высокой скоростью. Изучаемые срезы должны иметь толщину не более 0,05 мкм и специальную окраску. Пучок электронов проходит через срез, раздвигается электромагнитными линзами и проецируется на экран, светящийся от ударов электронов, или на фотопластинку. При помощи электронного микроскопа можно рассмотреть частицы размером 1,5 нм. Методом культуры тканей изучают структуру и жизнедеятельность живых клеток вне организма.

Цитохимический метод позволяет выявить наличие и определить количество различных веществ в клетке — белков, жиров, углеводов, нуклеиновых кислот, гормонов, витаминов и др. Разделить компоненты клетки с различной плотностью для изолированного изучения их можно с помощью метода центрифугирования. Извлечь из клетки отдельные компоненты (ядро, митохондрии и др.) позволяет метод микроскопической хирургии.