细胞组学是基于单细胞分析的科学，能在生命活动最小单位的活细胞水平，反映细胞在外环境调控下，与细胞动力学和组织功能相关的基因组学、蛋白组学，旨在测定单细胞的分子表型。结合数据模式分析，通过特定的模拟临床疾病细胞模型图像分析、流式细胞术等高内涵筛选，提供复杂疾病治疗相关的生物信息。通过分析正常与病理情况下基因、蛋白和分子信号通路的差异起源，经过整合与相互关联、相互作用的基因、蛋白和多重代谢反应的网络系统研究，可发现假设的药物作用的靶点，并预测临床可能遇到的不良反应。利用上述概念构建的“工作模型”，与先进的测试手段和信息工具综合而成的细胞组学，可望给药理毒理学研究带来新机遇。