Hücre; Canlıların en önemli yapı ve işlevsel birimi hücredir. Atom nasıl kimyanın temelini oluşturursa, hücre de biyolojinin temel parçasıdır. Bütün canlılar bir ya da daha fazla hücreden oluşurlar. Biyolojik organizasyonlarda yaşayan en ufak madde birlikteliği hücredir. Bakteriler ve arkebakteriler tek hücreli organizmalar halinde varlıklarını sürdürürler. Kalıtım materyalleri de hücrelerde bulunmaktadır. Modern hücre teorisine göre yeni hücreler var olan hücrelerin çoğalmasıyla oluşurlar. Bütün Bitkiler ve hayvanların dahil olduğu daha karmaşık organizmalar ise çok hücrelidirler. Bu yaşayan organizmalar tek başına uzun süre varlıklarını sürdüremeyen, özelleşmiş hücre tiplerinde oluşurlar. Bununla beraber, dokular ve organlar biçiminde daha üst organizasyon düzeyinde düzenlenmiş olsalar da hücreler organizmanın temel yapısal ve işlevsel birimleridirler. Örnek, siz bu cümleyi okurken, kas hücrelerinizin kasılması, gözlerinizi hareket ettirir. Elinizde tuttuğunuz kitabı okurken sayfayı çevirmeye karar verdiğinizde sinir hücreleriniz bu kararı beyninizden elinizdeki kas hücrelerine aktarır. Başka bir deyişle organizmadaki tüm faaliyetler hücresel düzeyde gerçekleşmektedir.

Hücrenin Keşfi ve Hücre Teorisi; Biyolojideki gelişim, insan duyularının çıplak gözle göremeyeceği ancak yeni araçların icadıyla sınırları aynı yönde ve aynı zamanda genişletmiştir. Hücrelerin keşfi ve bunlar üzerinde yapılan ilk çalışmalar 17. Yy. Mikroskobun icadı ile ve geliştirilmesi ile mümkün olmuştur. Çeşitli özellik ve tiplerdeki mikroskoplar halen hücre araştırmalarının ayrılmaz parçalarıdır. Hücre, İngiliz bilim adamı Robert Hooke tarafından 1665 yılında keşfedilmiştir. Robert Hooke ilk olarak şişe mantarından aldığı kesiti, mikroskop yardımıyla incelemiş ve boş odacıklar biçiminde gördüğü yapıları hücre adını vermiştir. 1674 yılında, Anton V. Leewenberg tek mercekli bir mikroskopla su içindeki tek hücreli ve hareketli organizmaları olduğunu saptamıştır. 1831 yılında Robert Brown mikroskopla incelediği bitki hücrelerinin ortasında bulunan küçük ve yoğun yapıdaki dairesel bölge olduğunu tespit etmiş ve bu kısma çekirdek adını vermiştir. Ancak o dönemde çekirdeğin yapı ve görevi tam olarak anlaşılamamıştır. 1838 yılında Matthias Schliden bitkilerin, ardından gelen yılda, Theodor Schwann hayvanlar üzerinde yaptığı araştırmalarda hayvanlarında hücrelerden oluştuğunu belirlemiştir. Böylece bütün canlıların hücrelerden oluştuğu tespit edilerek hücre teorisinin temeli atılmıştır. 1858 yılında Rudolph Wircho'un araştırmalar sonucu, yaptığı katkılarla günümüzdeki hücre teorisi ortaya çıkmıştır. Bu teoriye göre.

Hücrelerin incelenmesinde ilk olarak ışık mikroskobu kullanılmıştır. Bu tekniğin işleyiş şekli görünür ışığın, önce örnekten, ardından cam merceklerden geçmesiyle izah edilebilir. Mercekler ışığı kırmasıyla örnek görüntüsünü büyütülmüş olarak göze getirir. Işık mikroskopları objenin gerçek boyutunu yaklaşık 1000 kez büyütebilir. Bu şekilde ışık mikroskobu ile hücreleri gözlemleyebilme imkânı olmuş. Ancak bu teknikle çok küçük yapıda olan organeller tam olarak incelenememiştir. Bu sebeple hücrenin keşfi 17 yy. Olmasına rağmen, hücre biyolojisi alanı 1950'lere kadar büyük ölçüde tamamlanamamıştır. Hücre biyolojisi 1950'li yıllarda elektron mikroskobun bulunmasıyla hız kazanmıştır. Elektron mikroskobunda ışık dalgaları yerine elektronlardan faydalanılmıştır. Mercek yerine ise manyetik alanlar kullanılmıştır. Bu tekniğin verdiği olağan üstü görsellikle, incelenmekte olan objenin görüntülerini birkaç milyon defa büyütülmesine imkân verdiği gibi ışık mikroskobu ile görülemeyen yapılar incelenme imkânı bulunmuştur. Taramalı elektron mikroskobu ve transmisyon elektron mikroskobu olmak üzere iki çeşidi bulunmaktadır.

Hücre Yapısı; Robert Hooke'ın geliştirdiği mikroskobunda hücreler içi boş odacıklar şeklinde görülse de daha sonraki yıllarda yapılan araştırmalarda hücrelerin yapılarına göre birçok farklı kategoride incelene bilmesine olanak vermiştir. Hücreler canlı türlerinde, hatta aynı kişinin farklı dokularında biçim ve büyüklük bakımından farklılık gösterebilmektedir. Birçok hücre mikro ölçekte olduğundan ancak mikroskopla görülebilmektedir. Kuş yumurtaları ve bazı üzerinde hareketlerini sağlayan kirpik biçimindeki uzantıları olan tek hücreli sililer çıplak gözle görülebilen hücrelere sahiptirler. Sinir hücreleri ise bir metreye varan uzunlukları ile boy bakımından en uzun hücrelere örnek verilebilir. Hücreler yapılarına göre Prokaryot ve ökaryot hücre olmak üzere iki sınıfa ayrılır. Prokaryot kelimesi Yunancada pro (Önce) karyon (Çekirdek) kelimelerinden türetilmiştir. Bu hücrelerin de çekirdek ve zarla çevrili organeller yoktur. Bakteriler ve arkeler prokaryot hücre yapısına sahiptir. Ökaryot hücreler çekirdeği zarla çevrili organeller olan hücrelerdir. Protistler, mantarlar, bitkiler ve hayvanlar ökaryot hücrelerden oluşmaktadır. Ökaryot hücre zarı, sitoplazma ve çekirdek olmak üzere üç farklı kısımdan oluşur.

Hücre Zarı; Canlı hücre kısmını cansız çevreden ayıran çok ince bir sınırdır. Bu yapı hücre ile çevresi arasında hücre içi ve dışı trafiğini denetler.

Hücre Duvarı; Buna hücre çeperi de denmektedir. Genellikle bitki, mantar ve bakteri hücrelerinde bulunurlar. Bu canlıların hücre duvarları farklı yapıdadırlar. Bitki hücrelerinin çeperi selüloz, mantarların kitin, bakterilerin ise karbonhidrat ve protein moleküllerinden meydana gelmektedir.

Bitkilerin hücre çeperi cansız olup, seçici geçirgen özellik göstermeler. Çeper üzerinde hücreler arasında madde alışverişi olanak sağlayan geçit plasmodesma adı verilen bölgeler bulunmaktadır. Çeper aynı zamanda bitki hücresini korur, bitkiye şekil verir ve aşırı su almasını engeller.