色素細胞，有時稱為色素體，是两栖动物、鱼类、爬行动物、甲壳动物、头足纲动物中的一種含有生物色素的細胞。色素細胞是由胚胎中的神经嵴發展而來，對於產生皮膚色彩和眼睛色彩扮演重要角色。色素細胞依據白光下所呈现的颜色，可以分为黃色素細胞、紅色素細胞、彩虹色素細胞、白色素細胞、黑色素細胞與藍色素細胞。有些物種的色素細胞，能夠透过色素位置的改變，以及反光结构方向的重新定位，达到快速改变色彩的目的。不同物种有不同的改变色彩方法，例如屬於頭足類的章魚，是利用肌肉來控制结构复杂的色素細胞器官；而屬於脊椎動物的變色龍，則利用細胞訊號达到變色的目的。恆溫動物中的鸟类和哺乳類只擁有一種黑素细胞。
