A citotoxicidade é a propriedade nociva de uma substância em relação às células. Exemplos de agentes tóxicos são uma célula imune ou alguns tipos de veneno, por ex. da víbora (Bitis arietans) ou da aranha-violinista (Loxosceles reclusa).

Células citotóxicas são células que têm a capacidade de destruir outras células através da libertação de certas substâncias nocivas. No corpo humano têm-se como exemplo deste tipo de células os linfócitos T citotóxicos (CD8), que destroem as células do hospedeiro infectadas por vírus, bactérias ou outros parasitas intra-celulares (ocorrendo apoptose celular induzida pelo linfócito T citotóxico). O organismo, ao destruir as células infectadas do próprio organismo, evita a propagação da infecção pelas restantes células. A citotoxicidade é parte da vigilância imunológica contra tumores.