細胞因子是一類廣泛而松散的小蛋白（~5–25kDa），在細胞信號傳導中很重要。細胞因子是多肽，不能穿過細胞的脂質雙層進入細胞質。細胞因子已被證明作為免疫調節劑參與自分泌、旁分泌和內分泌信號傳導。它們與激素的明確區別仍然是正在進行的研究的一部分。
細胞因子包括趨化因子、干擾素、白介素、淋巴因子和腫瘤壞死因子，但通常不包括激素或生長因子（盡管術語中有一些重疊）。細胞因子由多種細胞產生，包括免疫細胞，如巨噬細胞、B淋巴細胞、T淋巴細胞和肥大細胞，以及內皮細胞、成纖維細胞和各種基質細胞；給定的細胞因子可能由不止一種類型的細胞產生。它們通過細胞表面受體起作用，在免疫系統中尤為重要；細胞因子調節體液和基于細胞的免疫反應之間的平衡，它們調節特定細胞群的成熟、生長和反應性。一些細胞因子以復雜的方式增強或抑制其他細胞因子的作用。它們與激素不同，激素也是重要的細胞信號分子。激素以較高濃度循環，并且往往由特定種類的細胞產生。細胞因子對健康和疾病很重要，特別是在宿主對感染、炎癥的免疫反應中、創傷、敗血癥、癌癥和生殖。