当处理多种类型的细胞(如免疫细胞，肿瘤细胞等)时，第一步是要从宿主组织中收集所需的细胞样本。细胞分离，有时被称为解体，涉及对细胞培养物的分解，获得一个小细胞群体。目前，细胞分离有三种方法:机械分离法、酶解法和化学法。
机械分离
机械分离是三种方法中最简单的一种，它用物理方法分解组织，如切割、挤压或刮擦。通常使用研钵和杵式的工具来破坏和提取样本，获得组织碎片。在这些碎片中，所需的细胞松散地漂浮着，从而可进行下一步分离。
当处理松散关联的样本时，机械分离较为有效，因为处理速度很快。但机械分离也存在稳定性较差的问题，每次分离获得的细胞产量和存活率相差很大。这种方法常用在分离骨髓、淋巴结、脾脏和其他结合不太紧密的组织。
酶解分离
酶解分离是使用特定的蛋白酶来分解细胞组织样品。常使用胰蛋白酶或胶原酶等酶来消化组织碎片，以释放目标细胞。消化酶的选取取决于组织类型， 合适的消化酶能大大加快细胞解离速率，也有利于获得更高的细胞产量。
酶解可用于较为紧密的组织。消化酶可以减少纤维结缔组织的数量，在处理肝脏等器官中可获得更高的细胞产量。但这种方法较机械解离更耗时，消化酶也可能会改变靶细胞表面的蛋白质，从而改变它们的功能或影响识别。
化学分离
化学分离是利用了细胞内键结合的阳离子。阳离子带正电，因此添加一种与它们有亲和力的化合物会导致组织内的化学键溶解，从而达到细胞分离的目的。EDTA或依他酸等就常用于化学分离。
化学解离不会像酶解离那样改变细胞表面，是一种非常安全和温和的选择。由于不伤害细胞，因此能保证细胞的高存活率和扩增后的细胞数量。但化学分离法可能需要很长时间，类似于酶解。化学分离影响因素较多，化学品的类型、数量、浓度和环境都会对这一过程的整体功能能力产生影响。这种方法通常用于胚胎细胞分离。
选择正确的方法
在选择细胞分离的方法时，有三个主要因素需要考虑: 分离时间、细胞量和样本物种。就时间而言，如果样本很大，碾压细胞的风险较小，机械分离是最快最简单的方法。但如果研究的是较为罕见的细胞，使用化学解离等温和的方法可能是较为合适的。最后要考虑的是分离的是什么类型的组织。其中酶解法在细胞分离中适用范围最广，在分离方法的首选。
必要的改进
组织分离的最终目标是在不影响细胞活力或功能的情况下收集尽可能多的活细胞。这需要多种方法的结合和大量的研究才能取得成功。但不同实验室之间的数据存在差异，以及缺乏标准化的组织细胞分离方法，这是目前细胞分离研究亟待解决这些问题。
