Είναι η εξέταση στο μικροσκόπιο ελευθέρων κυττάρων που έχουν αποπέσει,  για να διαπιστωθεί αν είναι κακοήθη. Μπορεί να γίνει σε λήψη κυττάρων από τον τράχηλο (τεστ Παπανικολάου), αλλά και σε άλλα βιολογικά υγρά, όπως πλευριτικό, ασκίτη, ούρα, εγκεφαλονωτιαίο, κ.λπ.

H κυτταρολογική εξέταση πρωτοχρησιμοποιήθηκε από τον γνωστό πρωτοπόρο γιατρό Γεώργιο Παπανικολάου.

Η κυτταρολογική εξέταση περιλαμβάνεται την κυτταροχημική και ανοσοκυτταροχημική ανάλυση δεικτών με αυτοτοματοποιημένο δειγματοφορέα κυτταρολογικών επιχρισμάτων για τον καθορισμό ύπαρξης κακοήθειας και προέλευσης καρκινωμάτων.