本发明提供细胞培养装置、细胞培养长期观察装置、细胞长期培养方法、细胞培养长期观察方法，不会产生随着培养细胞的老化而产生的生理状态的变化，而能够在均匀的环境条件下连续地培养、观察细胞，还能够追踪特定细胞的历史(谱系)。细胞培养装置具有细胞培养基板、半透膜、培养液的供给机构，细胞培养基板在表面具有用于保持培养细胞的细的培养用槽和用于将在该培养用槽内保持培养的细胞排出的粗的排出用槽，并且，所述培养用槽的两端与排出用槽连接，排出用槽比培养用槽粗且比培养用槽深，半透膜用于覆盖细胞培养基板的培养用槽以及排出用槽，培养液的供给机构能够对由半透膜覆盖的细胞培养基板连续地供给培养液。