Las células primarias son células extraídas directamente de un tejido u órgano y cultivadas in vitro durante un breve periodo de tiempo. A diferencia de las células inmortalizadas, no proliferan indefinidamente en cultivo y son más representativas del estado fisiológico in vivo. Son sensibles a su entorno y pueden ser más difíciles de mantener en cultivo debido a su fenómeno de senescencia, lo que significa que tienen un número limitado de pasajes. También son más difíciles de transfectar, es decir, de introducir ácidos nucleicos extraños en sus células. Las células primarias pueden utilizarse para estudiar los mecanismos celulares y moleculares implicados en diversos procesos biológicos y a menudo se emplean como modelos in vitro para comprender mejor cómo funcionan las células in vivo. Incluyen una amplia variedad de tipos celulares, como neuronas, células madre, células endoteliales, células inmunitarias y fibroblastos, y son esenciales para muchos estudios de investigación en biología celular y molecular. Las células primarias son diferentes de las líneas celulares, que son poblaciones homogéneas de células estables tras sucesivas mitosis y que teóricamente tienen una capacidad ilimitada para dividirse.