主要由显微镜、光源、图像采集器、图像处理软件等组成：
显微镜是观察细胞的核心部分，其种类包括光学显微镜、电子显微镜、扫描电子显微镜等。光学显微镜是常用的种类，其可以放大细胞并进行观察，同时也可以通过荧光显微镜实现对细胞内某些颜色物质的检测和成像。
另一个重要的系统组件是光源，其可以提供不同波长的光线，以便对细胞的不同组成进行检测。在荧光显微镜中，荧光染料被激发后会产生荧光信号，各种荧光染料可以用于不同类型的细胞成像，例如用于核酸(dna / rna)成像的dapi、sybr等，用于蛋白质成像的荧光标记(如gfp、rfp等)及用于细胞器成像的lysotracker、mitotracker等。
图像采集器是细胞分析系统的重要部分，其负责转换显微镜观测到的图像成为数字图像，以便进行数字化处理。数字图像可以快速地存储、共享和分析，并且可以通过计算机软件进行自动化分析和开发算法。
图像处理软件是进行图像分析和处理的工具。对于复杂的图像，需要进行智能的算法开发，以便实现对细胞的自动分析。图像处理软件可以提取有关细胞特征的多个参数，例如形态、大小、位置、颜色、亮度等，从而实现对细胞群的定量分析和比较，用以研究细胞功能的变化和响应。
细胞分析系统可用于细胞生物学、医学和药物研发等领域，例如细胞内生理学、分子生物学、病理学、药理学和毒理学等。通过该系统，可以实现对细胞群中单个细胞的分析，为细胞研究者和相关领域在了解细胞的各种特征和生物学过程方面提供了非常有用的工具。