細胞分化是指在生長過程中，細胞的形態、結構和功能發生變化的過程。這種變化體現在不同類型的細胞發育成不同的組織器官來完成的不同生物行為機能。細胞分化的特點包括：
細胞分化的潛能隨個體發育進程逐漸「縮窄」。在胚胎發育過程中，細胞逐漸由「全能」到「多能」，最後向「單能」的趨向。
細胞分化具有時空性。在個體發育過程中，多細胞生物細胞既有時間上的分化，也有空間上的分化。
細胞分化與細胞的分裂狀態和速度相適應。分化必須建立在分裂的基礎上，即分化必然伴隨著分裂，但分裂的細胞不一定就分化。
分化程度越高，分裂能力也就越差。細胞分化的過程是形成不同的組織的過程，這些組織具有不同的功能，如保護、營養、輸導等。例如，在植物中，最初的細胞通過分裂和生長，以及隨後的分化，形成不同的細胞群，這些細胞群形成不同的組織，如分生組織、營養組織、保護組織、輸導組織等。在動物中，細胞分化同樣導致形成不同的組織，如肌肉組織、神經組織、上皮組織等。