相較於單純評估細胞數量或增殖速率，細胞週期分析可進一步解析細胞於各週期階段的分佈比例與阻滯情形，用以判斷處理條件是否造成 G1 arrest、S phase block 或 G2/M arrest 等特定調控效應。此類分析廣泛應用於抗癌藥物機制研究、細胞增殖調控路徑解析、DNA 損傷與修復反應評估，以及放射線或化療處理後的細胞反應分析。常見的細胞週期分析試劑 (Cell Cycle Analysis Assays) 主要以 DNA 含量 (DNA content) 為核心檢測指標，透過 DNA 結合型螢光染劑進行定量分析，並搭配流式細胞儀或螢光影像系統進行族群分群與比例計算；部分分析亦可結合 DNA 合成標記 (DNA synthesis labeling)，進一步提高對 S 期細胞的解析度。