一類調節細胞功能的高活性、多功能的多肽。可以通過自分泌或旁分泌方式參加複雜的細胞與細胞間網路調節作用。一大批細胞因數的發現，是20世紀80年代以來生物學的重大成就之一。細胞因數具有廣泛而強大的抗腫瘤和抗病毒作用。幹細胞的定向分化也要使用一些細胞因數才能完成。
細胞因數傢族主要有6大類群，即：
①幹擾素（interferon, IFN）。見幹擾素。
②②白介素（interleukin, IL）。至2008年已發現33個成員（IL−1～IL−33）。
③集落刺激因子(colony-stimulating factor, CSF)。主要有4種［粒細胞集落刺激因子(G–CSF)、巨噬細胞集落刺激因子(M–CSF)、粒細胞巨噬細胞集落刺激因子(GM–CSF)和多（潛能）集落刺激因子（multi–CSF，即IL–3）］。CSF對正常機體以及骨髓抑制的動物和人都有調節血細胞生成的功能，是造血系統的重要調節者，對於髓系細胞的發育分化尤為重要。
④腫瘤壞死因子(Tumor Necrosis Factor, TNF)。已發現瞭18種，受體也有22種。
⑤趨化因子（chemokine）。1992年統一命名。已發現有50多種，是一類分子量為7 000～10 000可誘導性的促炎細胞因子，由多種細胞產生，具有趨化和激活白細胞的功能。此外，對於免疫細胞（包括T細胞、B細胞、樹突狀細胞等）的分化發育、免疫應答（如Th1、Th2應答）的調節、骨髓造血生成的調控中發揮重要作用。
⑥轉化生長因子β（TGF–β）。為一類傢族分子。它主要為抑制細胞生長（不過也有促進細胞生長）的作用，是細胞因子網絡中為數不多的生長抑制因子之一。無論TGF–β本身缺乏或TGF–β受體缺乏，均有利於腫瘤生長。此外，它也能抑制免疫細胞生長功能。
細胞因子都是低分子量的多肽，很多細胞因子含有半胱氨酸（Cys），形成的二硫鍵對維持細胞因子的空間結構具有重要作用。但也有不含Cys的細胞因子，如IFN–γ。天然細胞因子大多有糖基化修飾。一些基因工程產物不含糖，具有天然產物的同樣活性；而有的缺糖基化則活性很差，如IFN–β。糖基化很可能是影響細胞因子的半壽期及其在體內的分佈。
細胞因子由單拷貝基因編碼，除IFN–α和IFN–β基因外都含有內含子，各種細胞因子基因位於不同染色體上，一般由3～4個內含子和4～5個外顯子組成，其cDNA常編碼80～200個氨基酸不等，包括20個左右氨基酸的信號肽，介導向細胞外分泌。很多細胞因子的成熟分子含有4個α螺旋。
細胞因子的表達大多是在細胞受到誘導時產生，並在轉錄水平上受到嚴密控制。細胞因子發揮作用，一定先要與細胞膜上特異性受體結合。細胞因子有許多重要的生物功能，隨著現代腫瘤學、免疫學理論和生物技術的飛速發展，生物治療已成為手術、化療、放療之外的第四種腫瘤療法，細胞因子顯示出良好的臨床前景。細胞因子主要著眼於調動機體自身的抗癌能力，通過增強機體固定的抗癌機制來殺傷或抑制腫瘤細胞生長，以期達到根治的目標，這種治療策略是合理的。