Hücresel fenotipleme, hücrelerin fiziksel ve fonksiyonel özelliklerini karakterize etme sürecidir. Bu, hücrelerin boyutunun, şeklinin ve yapısının yanı sıra biyokimyasal ve fizyolojik özelliklerinin ölçülmesini içerir. Hücresel fenotipleme, genetik ve çevresel faktörlerin hücre davranışı üzerindeki etkilerini incelemek ve ayrıca hastalıklar için potansiyel terapötik hedefleri belirlemek için kullanılabilir. Ayrıca kanser gibi hastalıkların gelişimini ve ilerlemesini incelemek için de kullanılır.