בפתולוגיה, אטיפיה ציטולוגית מתארת תאים שנראים חריגים בבדיקה תחת מיקרוסקופ. תאים עשויים להראות אטיפיה ציטולוגית בגלל צורתם, גודלם או צבעם. שינויים אלה יכולים להשפיע על ציטופלזמה (גוף) התא או ה גרעין (החלק בתא שמחזיק את החומר הגנטי).

לא בהכרח. אטיפיה ציטולוגית אינה אומרת שהתאים סרטניים או טרום סרטניים. מונח זה משמש לתיאור כל סוג של תאים, כולל תאים סרטניים, טרום סרטניים ולא סרטניים, שנראים לא נורמליים בהשוואה לתאים בריאים רגילים.
אטיפיה ציטולוגית יכולה להיגרם משינויים שמתחילים בתוך התא או מגורמים בסביבה שמחוץ לתא. שינויים בתוך התא כוללים חריגות גנטיות הגורמות לתא לגדול ולהתפתח בצורה לא תקינה. שינויים מסוג זה יכולים להוביל לסרטן לאורך זמן. גורמים בסביבה כוללים דלקת, זיהום ויראלי, קרינה, שינויים שנגרמו כתוצאה מתרופות או פגיעה ברקמות כתוצאה מטראומה, מתח או ירידה בזרימת הדם.