以细胞中染色体数目、形态、行为即核型为生物分类的特征 ，并进而研究核型进化和生物系统进化的分类学分支。

细胞分类学 (cytotaxonomy) 是利用细胞学特征进行生物分类的学科。又称细胞系统发育 (cytophylogeny) 或核系统学 (karyosystematics)，实质上仅基于染色体的数目、结构与行为的分析，所以有些学者干脆称其为染色体系统发育 (chromosome phylogeny) 或染色体分类 (Chromosomal taxonomy) 。

染色体是遗传物质的载体；生物染色体的重组常常导致新种的出现。Huxley甚至称进化就是选择压力与染色体变化互相作用之结果；染色体在一定程度上能反映生物的本质。因此，许多学者认为染色体特别重要。早在1908年McClung就讨论了细胞学与分类学的关系；但细胞分类学的诞生则是二十世纪三十年代以后之事。它可以解决常规形态分类难以解决的问题，是现代综合分类的重要组成部分。在许多动、植物类群中, 染色体数据 (包括染色体数目、核型分析、染色体带型分析、染色体组分析等) 已同形态特征一样成为标准分类的基本数据。

White 对染色体的工作提出了6个不同级别的研究进程：α、β、γ、ε、ζ级。α级核型最为基础，只限于对染色体进行计数和大小、染色体长短的测量；β级是在α级的基础上研究着丝粒的位置，染色体臂的形态、对称性分析等；γ级是在β级的基础上做染色体的分带研究；ε、ζ级则是在γ级的基础上做更加精细的研究工作。目分类研究多见于β级和γ级，而γ级以上的工作则很少。以下就各层次的研究情况作一综述，探讨它们在细胞分类学研究中的地位和作用。

细胞核是细胞内遗传信息的储存、复制和转录的主要场所。它是英国科学家布朗于1831年发现并命名的。大多呈球形或椭圆形。通常一个，也有两个或多个的。借双层多孔的核腊与细胞质分隔。核内含有核液、染色质(或染色体)和核仁。

细胞核是存在于真核细胞中的封闭式膜状胞器，内部含有细胞中大多数的遗传物质，也就是DNA。这些DNA与多种蛋白质，如组织蛋白复合形成染色质。而染色质在细胞分裂时，会浓缩形成染色体，其中所含的所有基因合称为核基因。细胞核的作用，是维持基因的完整性，并借由调节基因表现来影响细胞活动。

细胞核的主要构造为核膜，是一种将细胞核完全包覆的双层膜，可使膜内物质与细胞质、以及具有细胞骨架功能的网状结构核纤层分隔开来。由于多数分子无法直接穿透核膜，因此需要核孔作为物质的进出通道。这些孔洞可让小分子与离子自由通透；而如蛋白质般较大的分子，则需要载体蛋白的帮助才能通过。核运输是细胞中最重要的功能；基因表现与染色体的保存，皆有赖于核孔上所进行的输送作用。

细胞核(nucleus)是真核细胞内最大、最重要的细胞结构，是细胞遗传与代谢的调控中心，是真核细胞区别于原核细胞最显著的标志之一（极少数真核细胞无细胞核，如哺乳动物的成熟的红细胞，高等植物成熟的筛管细胞等）。（初中老教材、高中教材或一些国外教材认为细胞核不是细胞器，大学细胞生物学则认为是细胞器，这里以大学教材为准），它主要由核膜（nuclear membrane）、染色质（chromatin）、核仁(nucleolus)、核基质（nuclear matrix）等组成。

细胞核可分为原核细胞、真核细胞两类，但也有人提出应分为三类，即把原属于原核细胞的古核细胞独立出来。

原核生物的细胞核是拟核没有核膜 ，真核细胞的细胞核有核膜