زرع الخلايا هي عملية يتم بها تنمية خلايا حقيقية النواة وبدائية النواة تحت ظروف مسيطرة. بصورة عامة، يدل مصطلح "زرع الخلايا" على زرع خلايا مأخوذة من كائنات متعددة الخلايا، خاصة خلايا الحيوان. التطور والطرق التأريخية لزرع الخلايا متعلقة بصورة كبيرة بزرع الأنسجة وزرع الأعضاء.
أصبح زرع الخلايا الحيوانية تقنية مختبرية روتينية في الخمسينات من القرن العشرين،[1] ولكن مبدأ المحافظة على خلايا حية مفصولة عن النسيج المصدر الأصلي هي عملية اكتشفت في القرن التاسع عشر.[2]