細胞化學是研究細胞的化學成分，及其在細胞活動中的變化和定位的學科。即在不破壞細胞形態結構的狀況下，用生化的和物理的技術對各種組分做定量的分析，研究其動態變化，了解細胞代謝過程中各種細胞組分的作用。
細胞化學和組織化學的發展是分不開的，都是建立在細胞學、組織學以及生物化學的基礎上。對細胞中的不同組分進行區別著色是細胞化學中最基礎的工作。19世紀初葉，法國植物學家拉斯帕伊在研究禾本科植物的受精作用時，首次發現了淀粉的碘反應。此后他還建立了蛋白質的黃色反應，硫酸對于糖醛及蛋白質醛基反應等鑒定方法，因此他被認為是組織化學的創始人。
動物方面的組織化學和細胞化學的研究開展較晚。珀爾斯1867年用普魯士蘭顯示細胞中的鐵質，克文克1868年用黃色硫化胺溶液與細胞中的鐵質化合成為黑色的硫化亞鐵進行顯示等方法，至今仍在應用。