细胞分化示意图在个体发育中，由一个或一种细胞增殖产生的后代，在形态结构和生理功能上发生稳定性的差异的过程称为细胞分化（cellular differentiation）。细胞分化是一种持久性的变化，细胞分化不仅发生在胚胎发育中，而是在一生都进行着，以补充衰老和死亡的细胞．如：多能造血干细胞分化为不同血细胞的细胞分化过程。一般来说，分化了的细胞将一直保持分化后的状态，直到死亡。
导言
细胞分化就是由一种相同的细胞类型经过细胞分裂后逐渐在形态、结构和功能上形成稳定性差异，产生不同的细胞类群的过程。 也可以说，细胞分化是同一来源的细胞逐渐发生各自特有的形态结构、生理功能和生化特征的过程。其结果是在空间上细胞之间出现差异，在时间上同一细胞和它以前的状态有所不同。细胞分化是从化学分化到形态、功能分化的过程。分裂不等于分化。
从分子水平看，细胞分化意味着各种细胞内合成了不同的专一蛋白质（如水晶体细胞合成晶体蛋白，红细胞合成血红蛋白，肌细胞合成肌动蛋白和肌球蛋白等），而专一蛋白质的合成是通过细胞内一定基因在一定的时期的选择性表达实现的。因此，基因调控是细胞分化的核心问题。
细胞分化的特点
细胞分化的特点主要可以概括成三点：
①持久性:细胞分化贯穿于生物体整个生命进程中,在胚胎期达到最大程度
②稳定性和不可逆性:一般来说,分化了的细胞将一直保持分化后的状态,直到死亡
③普遍性:生物界普遍存在,是生物个体发育的基础
正常情况下，细胞分化是稳定、不可逆的。一旦细胞受到某种刺激发生变化，开始向某一方向分化后，即使v引起变化的刺激不再存在，分化仍能进行，并可通过细胞分裂不断继续下去。
但大量科学实验证明，在植物细胞中高度分化的植物细胞仍具有发育成完整植株的能力，即植物细胞的全能性。在动物细胞中，部分细胞（有细胞核）也有此能力。
胚胎细胞在显示特有的形态结构、生理功能和生化特征之前，需要经历一个称作决定的阶段。在这一阶段，细胞虽然还没有显示出特定的形态特征，但是内部已经发生了向这一方向分化的特定变化。细胞在整个生命进程中,在胚胎期分化达到最大限度.
细胞决定的早晚，因动物及组织的不同而有差异，但一般情况下都是渐进的过程。例如，在两栖类，把神经胚早期的体节从正常部位移植到同一胚胎的腹部还可改变分化的方向，不形成肌肉而形成肾管及红细胞等。但是到神经胚晚期移植体节，就不能改变体节分化的方向。可见，这时期体节的分化已稳定地决定了。
细胞分裂、生长、分化和癌变的关系
Ⅰ细胞分裂：是生物体生长、发育、繁殖和遗传的基础.
①使单细胞生物产生新的个体.
②使多细胞生物产生新细胞,使生物幼体由小长大.
③通过分裂将复制的遗传物质平均分配到两个子细胞中.
Ⅱ细胞生长：生物体的生长包括细胞数目的增加和细胞体积的增大两个方面.细胞分裂和细胞生长都是生物体生长的细胞学基础.
Ⅲ细胞分化：是生物界普遍存在的生命现象,是生物个体发育的基础,经细胞分化,多细胞生物形成不同的细胞和组织.
Ⅳ细胞癌变：是受致癌因子的作用,细胞连续进行分裂从而超过最高分裂次数无限增殖的现象.
四者的联系
⑴细胞分裂是细胞分化的基础
⑵仅有细胞分裂，生物体不能进行正常的生长发育
⑶细胞的正常分化能抑制细胞癌变，细胞癌变是细胞的畸形分化，癌变后会导致该细胞无限制地分裂下去，从而形成肿瘤而危害人体健康，而癌细胞因为糖被的变化，而有易转移的特点，难以根治，一直都是危害人类健康的难治之症之一。
特别提醒：①细胞分裂并不意味着生物体一定由小长大.因为受精卵开始进行细胞分裂时,细胞数目虽然增多,但由于受卵膜的限制,胚胎体积并未增大.②分化必须建立在分裂的基础上,即分化必然伴随着分裂,但分裂的细胞不一定就分化.分化程度越高,分裂能力也就越差. | 
