Regeneracija celic je biološka značilnost vseh živih organizmov od bakterij do rastlin in dvoživk do sesalcev. Je dejanje obnove, rasti ali obnavljanja celic, ki sodelujejo pri zorenju, celjenju ran, obnavljanju tkiva in podobnih bioloških funkcijah. Celična regeneracija v najbolj ekstremni obliki je tisto, kar omogoča morskim zvezdam, ploščatim črvom in kuščarjem, da ponovno zrastejo zlomljene okončine, repe ali v primeru ploščatih črvov klonirajo celotne telesne strukture z namenom razmnoževanja. Ljudje imajo določene omejene sposobnosti celične regeneracije, ki omogočajo zamenjavo obrabljenih ali poškodovanih tkiv.
Medtem ko imajo vsi organizmi, vključno z bakterijami, glivami in kvasovkami, biološko sposobnost regeneracije celic, je proces v vsakem organizmu drugačen. Ohranjanje biološke celovitosti organizma je glavni namen celične regeneracije, čeprav nekateri organizmi uporabljajo tudi regeneracijo celic kot obliko nespolnega razmnoževanja. Na primer, kvas se razmnožuje in popravlja s procesom aseksualne regeneracije celic, znanim kot celično brstenje. Nova celica raste kot konica, pritrjena na staro celico, zbira informacije o DNK, da reproducira natančno podvojeno celico. Po zrelosti se nova celica odcepi in postane neodvisna od svoje gostiteljske celice, s čimer omogoči kvasovkam in podobnim glivam, da se razmnožujejo, rastejo ali popravljajo poškodbe.
Nekateri plazilci in dvoživke imajo sposobnost kompleksne celične regeneracije, kar omogoča, da se celotne strukture tkiva ponovno zrastejo po poškodbah s postopkom, znanim kot avtotomija. Ko pride do poškodbe ali so takšna bitja v nevarnosti zaradi plenilcev, se lahko odrasle celice v repu, plavutih in drugih prirastkih ločijo od glavnega telesa in ostanejo privesek za seboj. Kot del naravnega biokemičnega procesa bitja se celice na robovih takšnih poškodb spremenijo nazaj v matične celice, kar omogoča proces regeneracije celic, enak začetni rasti in razvoju izgubljenega priveska.
Pri ljudeh je regeneracija celic nekoliko drugačen proces. Matične celice, generični celični gradniki, ki omogočajo zarodku, da sčasoma tvori specifične organe, tkiva in dodatke, so prisotne le in vitro. Ko se celice razvijejo v zrele celice, se ne morejo znova vrniti v matične celice, kot je to opaziti pri nekaterih plazilcih in dvoživkah. Namesto tega se zrele možganske celice, kožne celice, živčne celice in druge celične klasifikacije lahko samo cepijo in razmnožujejo kot celice, s čimer omejujejo regeneracijo celic pri ljudeh.
Čeprav je regeneracija celic pri ljudeh omejena, igra pomembno vlogo pri razvoju, celjenju in obnavljanju tkiv. Celice pri ljudeh naravno umrejo s hitrostjo milijard na dan bodisi zaradi nekroze, smrti celic zaradi poškodbe ali poškodbe ali zaradi apoptoze. Apoptoza je oblika programirane celične smrti, ki omogoča celicam, da se fragmentirajo ali kako drugače umrejo kot del normalnega biokemičnega procesa, ki je vključen v razvoj, rast in staranje. Brez neke oblike celične regeneracije bi nekroza in apoptoza sčasoma povzročila uničenje celotnih organov in tkiv. Namesto tega regeneracija celic omogoča telesu, da raste nove celice, ki nadomestijo mrtve, umirajoče ali kako drugače poškodovane celice z razdelitvijo ene same zdrave celice na dve ločeni celici.
Čeprav ljudje ohranijo sposobnost regeneracije celic na podlagi določenih pogojev, je sposobnost popolne regeneracije celotnih struktur omejena na določena tkiva in organe, kot sta jetra in koža. Možganske celice, na primer, se sčasoma počasi obnavljajo, vendar človek z regeneracijo celic ne bi mogel rasti novih možganov. Druga možnost je, da človeško telo regenerira jetra, če ostane vsaj ena četrtina organa nedotaknjena. Podobno lahko koža ponovno zraste, da pokrije velika področja poškodb, če ostane zadosten odstotek kože za razmnoževanje novih celic.