细胞生物学系以国家重大健康问题为导向，紧盯生物医学的发展趋势和前沿并结合细胞生物学自身的学科特点，凝练形成以下几个研究方向：已形成多个富有竞争力的科研团队，研究方向涵盖以下重要领域：1）细胞代谢与细胞命运调控：研究铁死亡与肿瘤代谢、自噬与溶酶体稳态等。2）脂质代谢稳态与疾病：关注脂肪组织（以及糖脂代谢物）在环境感知与机体稳态中的作用，以及脂质代谢在儿童高发疾病、组织再生修复中的调控机制与应用前景。3）神经科学：涉及神经发育、损伤修复与再生、神经退行性疾病及精神疾病的发病机制研究。4）RNA剪接在发育与疾病中作用及RNA药物的研发。

近年来，细胞生物学系在Nature Cell Biology、Cell Metabolism、Neuron、Nature Communications、Advanced Science、Elife、Cell Death & Differentiation、Cell Reports等国际知名学术期刊发表SCI论文百余篇，获得国家自然科学基金（青年基金B类）1项、优秀青年科学基金项目（海外）1项、国家特支计划青年拔尖人才项目1项，国家重点研发计划青年科学家项目1项、国家自然科学基金面上项目和省部级项目30余项。