Aufbauend auf den Untersuchungen des englischen Physikers Robert Hooke im 17. Jahrhundert entstand der heute gängige Begriff der Zytologie. Darunter versteht man die Lehre der Zellen als eine Unterkategorie der Biologie. Dabei werden von dem Zytologen bzw. der Zytologin verschiedene Methoden angewandt, um biologische Vorgänge auf der zellulären Ebene aufzuklären und zu verstehen.
Die Hauptaufgabe von Zytologen ist die Untersuchung von Zellen, ihrem Aufbau und ihren Funktionen. In der Medizin ist die Zytologie damit ein Hauptbestandteil der Zytodiagnostik, bei welcher Zellen, die von einem Abstrich im Rahmen einer ärztlichen Untersuchung stammen, hinsichtlich ihrer Beschaffenheit und ihrer Eigenschaften untersucht werden, um so Rückschlüsse auf eventuelle Erkrankungen zu ziehen. Das Verständnis von biologischen Vorgängen auf der Zellebene ist also unumgänglich, wenn man das Biologie- oder Medizinstudium vertiefen möchte. Selbst wenn der behandelnde Arzt an sich nur selten die Untersuchung der Zelle direkt vornimmt und das jeweils zuständige Labor normalerweise diese Aufgabe übernimmt, so muss auch der Mediziner eine erkrankte Zelle erkennen können.
Auch in der Immunologie, der Lehre der Grundlagen von körperlicher Abwehr von Krankheitserregern, ist die Zytologie wichtig. Die ist damit zu erklären, dass viele Viren eine Zellveränderung mit sich führen und eine entsprechende Behandlung aufgrund der Zell-Untersuchung eingeleitet wird.
Zytologen können in der Medizin, in der Forschung, der Pharmakologie und in allen die Zytologie betreffenden naturwissenschaftlichen Disziplinen eingesetzt werden. Eine Spezialisierung auf einen Bereich, beispielsweise Botanik oder menschliches Zellwesen, ist aufgrund der Vielfalt sinnvoll.
Die Zytologie ist kein eigenständiger Studiengang, sondern kann nur als Teilbereich in medizinischen oder biologischen Studiengängen erlernt werden. Da sowohl der menschliche Körper als auch Pflanzen und Tiere aus Zellen bestehen, kommt die Zytologie in allen Fachgebieten, die diese Bereiche betreffen, zum Einsatz; hierzu gehören z. B. Botanik, Physiologie, Zoologie und Entwicklungsbiologie. Daher ist es sinnvoll, einen Studiengang in einem dieser Fächer zu absolvieren und sich dann später auf die Zytologie zu spezialisieren.