细胞凋亡的机理研究已深入到了分子水平，但由于大量鱼类基因组信息还未得以注释，因此对于鱼类细胞凋亡的分子机制研究尚不够深入。

鱼类细胞凋亡的典型特征包括：染色质固缩、染色质DNA降解形成梯状DNA条带、晚期形成凋亡小体等。鱼类细胞凋亡主要途径包括线粒体途径，死亡受体途径以及钙离子/内质网介导的信号转导途径。尽管不同细胞凋亡信号途径在不同的细胞凋亡过程中可能发挥着不同的作用，但三者之间常常互相交叉着发生作用，共同执行着细胞凋亡信号转导的网络式调控。

以模式动物斑马鱼为例，已经从斑马鱼中克隆鉴定多个细胞凋亡相关基因如caspase 3、死亡受体、Bcl-2等，并且在斑马鱼胚胎发育研究中，对鱼类细胞凋亡通路及机制已开展了大量工作。通过转基因技术研究凋亡信号通路关键基因与斑马鱼胚胎形态发生异常改变之间的因果关系，为揭示凋亡调节相关基因在个体发育过程中的作用提供了一个重要平台。

鱼类细胞凋亡不仅在鱼类生长发育过程中发挥重要的作用，而且还广泛参与外界病原微生物侵染鱼体及其致病的过程。体外研究表明，多个鱼类病毒感染鱼类细胞能够诱导细胞凋亡，包括鱼类虹彩病毒、淋巴囊肿病毒、弹状病毒等。其中，新加坡石斑鱼虹彩病毒（SGIV）在体外感染胖头鲤细胞时，细胞染色质发生固缩，产生典型的凋亡小体和DNA梯形条带，并伴随着含半胱氨酸的天冬氨酸蛋白水解酶（caspase）的激活。因此，在鱼类病原与宿主的相互作用过程中，对细胞凋亡类型的鉴定及其机制的研究对于揭示病原的致病分子机制及寻找更好的防控策略具有指导意义。

此外，鱼类细胞凋亡在鱼类毒理机制研究中也扮演者重要的角色。在研究重金属对鱼类毒理机制研究的过程中发现，Cd²⁺、Cr⁶⁺、Hg²⁺、Cu²⁺、As⁵⁺、Pb²⁺等重金属离子均能诱导鱼类细胞出现典型的细胞凋亡，具体体现为染色质聚集、产生凋亡小体，并呈现末端脱氧核苷酸转移酶介导的dUTP缺口末端标记测定（TUNEL）阳性染色。