Citolizė yra ląstelės mirtis, kuri įvyksta dėl ląstelės membranos plyšimo. Kai ląstelė patiria citolizę, ji sprogsta, išsklaidydama savo turinį. Citolizę gali sukelti daugybė dalykų. Šis procesas labai skiriasi nuo apoptozės arba užprogramuotos ląstelės mirties, kai ląstelė palaipsniui išsijungia arba ją suaktyvina kita ląstelė. Citotoksinės (arba „toksiškos ląstelėms“) imuninės sistemos ląstelės dažnai naudoja apoptozę, kad neutralizuotų užkrėstas ląsteles.
Dažna citolizės priežastis yra osmosinės pusiausvyros sutrikimas. Paprastai kūno skysčiai sudaro izotoninį tirpalą, o tai reiškia, kad jų druskų balansas yra panašus į ląsteles, o ląstelės nepatiria grynojo nuostolio ar padidėjimo, nes pro jas teka vanduo ir druskos. Tai leidžia ląstelėms išlikti sveikoms ir suteikia galimybę jas nuplauti, pašalinti toksinus ir atnaujinti reikalingais mineralais bei kitais junginiais.
Jei kūno skystis tampa hipotoninis, tai reiškia, kad tai yra mažesnės koncentracijos tirpalas nei ląstelėje, ląstelė bus linkusi pritraukti vandens. Tai yra osmosinio slėgio rezultatas, kuris skatina tirpalus tekėti iš mažos koncentracijos vietų į didelės koncentracijos sritis. Jei ląstelė gauna pakankamai vandens, ji gali plyšti, įvykti citolizė ir mirti. Taip gali nutikti žmonėms, patiriantiems apsinuodijimą vandeniu, nes jų kūno skysčiai pavojingai atskiedžia, todėl jų kūno ląstelės išsipučia.
Tyrėjai gali sukelti citolizę laboratorinėmis sąlygomis, įdėdami ląsteles į hipotoninį tirpalą, dėl kurio jos išsipūs ir galiausiai sprogs. Tai gali būti naudojama ruošiant ląsteles ir tirpalus įvairiems eksperimentams ir procedūroms bei tiriant citolizės ribas, siekiant sužinoti daugiau apie tam tikrų tipų ląstelių veikimą.
Kai kurie virusai taip pat gali inicijuoti citolizę, pažeisdami ląstelės membraną. Virusai tuo pasinaudoja savo pranašumui, pirmiausia kolonizuodami ląstelę ir priversdami ją atgaminti savo DNR, o tada sulaužydami ląstelę, kad viruso kopijos būtų išsklaidytos, o tai leis virusui plisti. Priešingai, kai užkrėstą ląstelę atakuoja imuninė sistema, imuninė sistema naikina ląstelę, nesuardydama ląstelės membranos, užtikrindama, kad virusas negalėtų plisti.
Kai kurios ląstelės ir organizmai taiko priemones, skirtas užkirsti kelią ląstelės membranos plyšimui. Pavyzdžiui, augalų ląstelių sienelės yra labai standžios, kurios atsparios sprogimui, nors jei augalas sušalęs, jo ląstelėse esantis vanduo gali suardyti ląstelės sienelę.