Las técnicas de histoquímica y citoquímica guardan una estrecha relación y se ocupan de investigar la actividad química que tiene lugar en las células y los tejidos; por ejemplo, la presencia de ciertos colores dentro de las células indica el tipo de reacción química que ha tenido lugar; además, la densidad de la reacción colorimétrica se puede utilizar como un indicador de la intensidad de la reacción; han sido muy útiles en el estudio de enzimas, sustancias catalizadoras que controlan y dirigen muchas de las actividades celulares; estudios llevados a cabo tras retirar las enzimas de sus células de origen; observaciones al microscopio de las células que transportaban enzimas específicas; de calcular su actividad en las distintas células bajo diversas condiciones; etc.
Una técnica histoquímica importante consiste en el uso de isótopos radiactivos de varios elementos químicos presentes en las células y los tejidos (véase radioinmunoensayo, isótopo e isótopo trazador). Los elementos marcados con isótopos radiactivos se administran a los organismos vivos, hecho que permite al investigador seguir el rastro de las vías que toman estas sustancias a través de los diversos tejidos. Es posible calcular el grado de concentración y dilución de los elementos dentro de componentes celulares específicos si se determina la radiación emitida a partir de estos tejidos. Este procedimiento hace posible el estudio de la distribución y concentración de isótopos en cortes de tejidos de la misma forma en que se suelen examinar habitualmente al microscopio: este estudio denominado autorradiografía se efectúa colocando las muestras de tejido radiactivo en contacto con películas y emulsiones fotográficas sensibles a la radiación.
Otra técnica de localización de compuestos químicos en cortes finos es la microincineración: el calentamiento de secciones microscópicas hasta el punto en que los materiales orgánicos presentes son destruidos y sólo queda el esqueleto mineral. Entonces es posible identificar los minerales restantes por procedimientos químicos y microscópicos especiales; por lo tanto, la microincineración proporciona otra forma de localizar elementos químicos específicos dentro de células o componentes tisulares determinados.
Otro descubrimiento en el campo de la histoquímica es la microespectrofotometría, un método exacto de análisis de color. En esta técnica se analizan los colores de un corte fino de tejido con un espectrofotómetro, un instrumento que mide la intensidad de cada color en función de su longitud de onda. La microespectrofotometría es útil para estimar las características de células y tejidos no teñidos midiendo su absorción de longitudes de onda específicas. Otra aplicación es realizar valoraciones exactas respecto a la naturaleza e intensidad del color de las reacciones; a su vez estas valoraciones proporcionan información precisa respecto a la localización e intensidad de las reacciones químicas en los componentes de los organismos vivos.
