Los organismos multicelulares exhiben una heterogeneidad celular inherente que no puede ser capturada por las técnicas tradicionales de secuenciación de alto rendimiento, lo que resulta en que las características celulares únicas de las células individuales sean descuidadas. La tecnología de secuenciación del transcriptoma de una sola célula (scRNA-seq) se puede utilizar para determinar los niveles de expresión génica de cada célula individual, facilitando el estudio de la heterogeneidad de expresión intercelular. Esta revisión proporciona una visión general exhaustiva del desarrollo y las aplicaciones de la tecnología scRNA-seq en la investigación de plantas. Destacamos la importancia de integrar enfoques de multiómica de una sola célula para lograr una comprensión holística de los sistemas de plantas. Además, discutimos los desafíos actuales y las futuras direcciones de investigación para la tecnología scRNA-seq en estudios de plantas, con el objetivo de ofrecer ideas valiosas para su aplicación en diversas especies de plantas.