Kultur sel adalah suatu proses di mana sel-sel ditumbuhkan di bawah keadaan yang terkawal, umumnya di luar persekitaran semulajadi sel tersebut. Keadaan kultur sel berbeza mengikut tiap-tiap jenis sel, tetapi persekitaran tiruan yang dihasilkan terdiri dari sebuah bekas yang sesuai dengan lapisan substrat atau medium yang membekalkan nutrisi penting (asid amino, karbohidrat, vitamin, mineral), faktor pertumbuhan, hormon dan gas (CO2, O2) serta mengawal persekitaran fisiokimia pada tahap optimum (penimbal pH, tekanan osmosis, suhu). Kebanyakan sel memerlukan substrat permukaan atau buatan (kultur lekat atau ekalapis) manakala ada jenis sel lain yang boleh tumbuh bebas terapung dalam medium kultur (kultur ampaian). Jangka hayat kebanyakan sel-sel ditentukan oleh genetik sel, namun ada juga beberapa sel kultur yang telah "diubah" agar hidup lebih lama jika keadaan optimum untuk kehidupam organisma yang dipilih itu ditepati.Secara praktikalnya, istilah "kultur sel" kini merujuk kepada kultur daripada sel-sel yang berasal daripada eukariot multisel, terutamanya sel haiwan, berbanding dengan jenis kultur yang turut menumbuhkan sel seperti kultur tisu tumbuhan, kultur tisu kulat dan kultur mikrobiologi (daripada mikroba). Sejarah perkembangan dan kaedah kultur sel saling berkait rapat dengan kultur tisu dan kultur organ. Kultur virus juga ada kaitannya dengan kultur jenis ini melalui penggunaan sel sebagai perumah virus.