In vitro (latinsky: (with)in the glass) označuje techniku provedení daného experimentu ve zkumavce nebo obecně v kontrolovaném prostředí mimo živý organismus. Oplodnění in vitro je toho známým příkladem. Mnoho experimentů v buněčné biologii se provádí mimo organismy nebo buňky; podmínky a tedy i výsledky tedy nemusí odpovídat podmínkám uvnitř. V důsledku toho jsou experimentální výsledky často komentovány in vitro nebo jeho opakem in vivo tak, jak to platí.
Tento typ výzkumu se zaměřuje na popis účinků experimentální proměnné na podmnožinu základních částí organismu. Má tendenci se zaměřovat na orgány, tkáně, buňky, buněčné složky, proteiny a/nebo biomolekuly. Celkově je vhodnější pro dedukci mechanismů účinku (popis a příslušné přednosti viz in vivo). S menším počtem proměnných a percepčně zesílenými reakcemi na jemné příčiny jsou výsledky obecně více rozeznatelné.
Masivní přijetí levných metod molekulární biologie in vitro způsobilo odklon od výzkumu in vivo, který je oproti svému molekulárnímu protějšku výstřednější a nákladnější. V současné době je výzkum in vitro životně důležitý a vysoce produktivní.