形态与功能相结合是细胞生物学研究的突出特点，显示细胞内大分子、小分子甚至是无机离子在细胞内分布的分子示踪技术对细胞生物学的研究尤为重要。目前实验室普遍应用的细胞内分子示踪技术是基于光镜和电镜的细胞化学技术。**细胞化学技术(cytochemistry technique)**是一类将细胞形态观察和组分分析相结合的分析方法，是在保持组织原有结构的情况下利用生物大分子、小分子、无机离子的物理、化学特性来研究它们在细胞内的分布、数量及动态变化，包括酶细胞化学技术、免疫细胞化学技术、原位杂交技术、放射自显影技术等。随着检测分析仪器的进步和以荧光染料为代表的活体染料的广泛使用，细胞内的分子示踪技术已经能够对活细胞内的分子进行实时的动态观察。
活细胞内分子示踪
普通的细胞化学技术虽然能反映出细胞内生物分子的存在位置及其与细胞功能的关系，但这种技术在应用过程中通常是观察固定后的细胞内的分子分布情况，与活细胞中分子的分布存在一定距离。活细胞内的分子示踪则克服了这一缺点，近些年来被广泛应用于细胞的生理功能研究。