تختلف الأدوات المتاحة لدراسة كائن واحد الخلية حسب المجال الذي يدرسها والأساليب التي يستخدمها الباحثون. ومن بين الأدوات الممكنة:
1- المجهر: وهو يتضمن تقنيات مختلفة لرؤية ودراسة الخلايا بشكل مباشر، مثل المجهر الضوئي والمجهر الإلكتروني.
2- التقنيات الجزيئية: وتشمل تقنيات الهجينة الجزيئية وانزيمات القطع والتصنيف الجزيئي والتقنيات المشتقة من الجينوم، وغيرها.
3- التقنيات الحيوية: مثل بيوتكنولوجيا الخلايا وعلم الأحياء المولِّي وتقنيات زراعة الأنسجة وتقنيات قياس العوامل الحيوية والهيدروديناميكا.
4- المدخلات البــــيوكيميائية والعينات الحيوانية: كما تشمل الفحوص البيوكيميائية والتحليلات الوراثية والتحاليل المتطورة.
5- الأنظمة الحاسوبية: وتمثل إحدى الأدوات الحديثة لدراسة الخلايا والعمليات الحيوية بها، وتشمل تقنيات النمذجة والمحاكاة والتحليل الكمي للعينات الحيوية.