Citoliza je celična smrt, ki nastane kot posledica razpoka celične membrane. Ko celica doživi citolizo, poči in pri tem razprši svojo vsebino. Številne stvari lahko povzročijo citolizo. Ta proces se zelo razlikuje od apoptoze ali programirane celične smrti, pri kateri se celica postopoma izklopi ali pa jo sproži druga celica. Citotoksične (ali “strupene za celice”) celice v imunskem sistemu pogosto uporabljajo apoptozo za nevtralizacijo okuženih celic.
Pogost razlog za nastanek citolize je prekinitev osmotskega ravnovesja. Običajno telesne tekočine sestavljajo izotonično raztopino, kar pomeni, da je njihovo ravnovesje soli podobno celicam in celice ne občutijo neto izgube ali pridobitve, ko voda in soli tečejo skozi njih. To omogoča celicam, da ostanejo zdrave, in jim omogoča, da se izperejo, da odstranijo toksine in osvežijo s potrebnimi minerali in drugimi spojinami.
Če telesna tekočina postane hipotonična, kar pomeni, da je raztopina nižje koncentracije od tiste, ki jo najdemo v celici, bo celica nagnjena k pridobivanju vode. To je posledica osmotskega tlaka, ki spodbuja pretok raztopin iz območij nizke koncentracije v območja z visoko koncentracijo. Če celica pridobi dovolj vode, lahko poči, doživi citolizo in umre. To se lahko zgodi ljudem, ki doživijo zastrupitev z vodo, saj se njihove telesne tekočine nevarno razredčijo, zaradi česar celice v telesu nabreknejo.
Raziskovalci lahko sprožijo citolizo v laboratoriju tako, da celice dajo v hipotonično raztopino, zaradi česar bodo nabrekle in sčasoma počile. To je mogoče uporabiti za pripravo celic in raztopin za različne poskuse in postopke ter za raziskovanje meja citolize, da bi izvedeli več o delovanju posameznih vrst celic.
Nekateri virusi lahko sprožijo citolizo tudi tako, da poškodujejo celično membrano. Virusi to uporabljajo v svojo korist, tako da najprej kolonizirajo celico in jo prisilijo, da reproducira svojo DNK, nato pa povzročijo, da celica poči, tako da se kopije virusa razpršijo, kar virusu omogoči širjenje. Nasprotno, ko okuženo celico napade imunski sistem, imunski sistem celico ubije, ne da bi počil celično membrano, kar zagotavlja, da se virus ne more širiti.
Nekatere celice in organizmi imajo vzpostavljene ukrepe, ki so namenjeni preprečevanju razpoka celične membrane. Rastline, na primer, imajo zelo toge celične stene, ki se upirajo pokanju, čeprav lahko voda v celicah, če je rastlina zamrznjena, poči celično steno.