經過培養，2個或更多細胞結合、質膜（細胞膜）融通而成為一個細胞的現象。兩個細胞相互接觸，質膜性質改變，最後形成一個細胞，即2個原先分離的細胞的成分（細胞質、細胞核）混合、共同擁有同一個細胞膜的現象。參與融合的細胞可以是同樣的細胞、同一物種的不同類型細胞，或不同類型生物的細胞。在細胞工程中，一般是把不同種類的體細胞，通過生物學、化學或者物理學等方法融合在一起，因此又叫細胞雜交。
<細胞融合的結果 細胞雜交中融合後的細胞（融合細胞）稱為雜種細胞。細胞融合在基因型相同的細胞間進行時，可以形成一個含有在遺傳上相同的分離開的細胞核，但有一個共同細胞質的細胞，稱為同核體；細胞融合在基因型不同的細胞間進行時，可以形成一個含有在遺傳上不同的分離開的細胞核，但有一個共同細胞質的細胞，稱為異核體。含有2個以上核的融合細胞進行有絲分裂，由於染色體會聚在一起，可以形成一個大核，即形成瞭單核子細胞，稱為合核體。由2個細胞形成的同核體所產生的合核體，發生染色體加倍；由2個基因型不同的細胞形成的雜種細胞，經過克隆培養也可形成細胞系，但雜種細胞系不穩定，會丟失染色體，但兩種細胞丟失染色體的速度不均等，在人細胞–小鼠細胞雜交中，人的染色體隨機丟失。參與雜交的細胞親緣關系越遠，一般越容易丟失染色體。腫瘤細胞同同類正常細胞形成的雜種細胞，發生細胞惡性增殖性狀的暫時抑制現象；待雜種細胞進行培養後，來自正常細胞的染色體逐漸被排斥掉（丟失）。正常染色體丟失到一定程度後，腫瘤細胞的惡性增殖性狀重新表現。
細胞融合產生異核體
細胞融合技術 細胞培養和細胞融合是細胞工程所使用的核心技術。細胞融合時，常用滅活的病毒（如仙臺病毒、新城雞瘟病毒）或化學物質（如聚乙二醇，即PEG）介導。植物細胞融合時，還需用纖維素酶去掉纖維素壁，才便於融合。20世紀80年代發明的電融合技術，可在顯微鏡下實行無毒害操作，獲得比PEG法高出百倍的融合率。細胞融合反應的一般過程是：細胞並列接觸，形成脂質區，在促發因素作用下雙層脂膜通透性改變（穿孔），細胞間細胞質溝通，造成細胞發生融合。
當兩種細胞雜交時，通常隻有少數細胞形成雜種細胞，因此必須進行篩選，通常利用親本細胞和雜種細胞的生長條件或營養代謝方面的差異來選擇。HAT選擇系統是常用的選擇系統。該系統中親本細胞缺乏次黃嘌呤–鳥嘌呤磷酸核糖轉移酶（HGPRT）或胸苷激酶（TK），隻能以主要途徑合成DNA；選擇培養基中具有次黃嘌呤、氨基蝶呤和胸腺嘧啶(HAT)，阻斷主要途徑。雜種細胞既有（HGPRT）又有胸苷激酶（TK），可在HAT培養基中通過應急途徑合成DNA。
細胞融合技術的應用 ①細胞融合技術可以用來研究核質關系。這方面也是細胞融合最早開始應用的領域。核質關系的研究獲得瞭有關細胞內各成分間的相互作用、細胞周期和基因表達調節等有用的信息。當雞紅細胞與生長的組織培養細胞進行融合後，暴露在培養細胞胞質中的雞紅細胞惰性核即重新合成RNA，並最終導致DNA合成。把有絲分裂期細胞和間期細胞進行融合，由於分裂細胞中的因子進入間期核中，導致間期細胞核發生早熟染色體凝集（PCC）現象。PCC的研究曾使有絲分裂因子及其抑制物的研究取得重大突破。②細胞融合技術被用於染色體遺傳作圖。在人細胞–鼠細胞雜交中，人的染色體很快隨機丟失，可以產生各種各樣的雜種細胞系，其中含有人的某一條或多條染色體，為瞭解特定染色體的性質、功能和基因定位開辟瞭新途徑。例如，隻有具有人1號染色體的細胞–鼠細胞雜種細胞能夠合成人尿苷單磷酸激酶，表明此酶的基因在1號染色體上。③細胞融合技術與單克隆抗體。C.米爾斯坦和G.柯勒於1975年創立瞭通過淋巴細胞雜交瘤生產單克隆抗體的新技術，因此獲得1984年的諾貝爾生理學或醫學獎。單克隆抗體在疾病診斷、治療和分子細胞生物學中對基因產物、特定分子或細胞結構的定位及性質的研究中發揮瞭重要作用，被譽為細胞免疫學中的一次革命。④細胞去核形成核體和胞質體兩部分。來源不同的核體和胞質體發生組合而重建的細胞，被用於動物育種。1996年誕生的克隆羊多莉（Dolly）就是來源於體細胞的核與卵細胞的胞質重建成新的細胞而發育成的。植物細胞去掉細胞壁後成為原生質體，從器官組織或培養細胞中所獲得的不同的原生質體發生融合，較大程度地突破瞭遠緣種間的不親和性，增加瞭重組變異，開辟瞭植物育種新途徑。