單細胞培養(single cell culture)是指從植物器官、愈傷組織或懸浮培養物中游離出單個細胞，在無菌條件下，進行體外生長、發育的技術。人們分離和培養植物單細胞的設想和實踐都比較早，但成功地進行單細胞培養是隨著更有效的培養基的發展以及從愈傷組織懸浮培養物分離單細胞的專門技術的建立才實現的。
高等植物的單細胞在體外特殊條件下通過細胞分裂形成細胞團，進而通過器官或胚胎發生形成完整植株，這是植物組織培養的一大成功之處。同時，由于植物組織培養中細胞之間在遺傳、生理生化上所出現的種種變異，因而通過對單細胞培養獲得的單細胞無性系，可以用來研究細胞生物學個體再現過程的研究，生產醫學、食品等所需要的次生代謝產物，進行突變體誘導及篩選，細胞融合，產生融合雜種，還可以進行基因轉導、微注射、載體導入，無論在理論上還是在實踐上都具有重大意義。