Pembelajaran biologi erat kaitannya dalam pemahaman konseptual. Pemahaman siswa yang salah jika tidak diperbaiki langsung dapat menyebabkan miskonsepsi. Miskonsepsi pada materi sel seringkali sulit dipahami sehingga siswa menafsirkannya dengan salah. Penelitian ini bertujuan untuk menganalisis dan mengidentifikasi penyebab terjadinya miskonsepsi siswa pada materi sel menggunakan tes diagnostic four-tier dengan metode CRI. Jenis penelitian ini adalah penelitian kuantitatif deskriptif. Populasi yang digunakan yaitu seluruh siswa kelas XI MA Darul Muqorrobin Kendal. Subjek penelitian sebanyak 52 siswa dari kelas XI MIA 1 dan XI MIA 2 dengan Teknik purposive sampling. Teknik pengumpulan data menggunakan tes, wawancara, angket dan dokumentasi. Hasil analisis data menunjukkan bahwa persentase miskonsepsi siswa materi sel sebesar 51%, paham konsep 22%, menebak 10% dan tidak paham konsep 17%. Sedangkan miskonsepsi paling tinggi pada setiap sub materinya yaitu pada sintesis protein sebesar 60%. Adapun persentase faktor penyebab miskonsepsi diantaranya siswa 60%, guru 44%, metode pembelajaran 66%, kesalahan konteks mengajar 48%, dan buku teks 40%. Berdasarkan hasil analisis tersebut, miskonsepsi masih sering terjadi pada materi sel sehingga perlu dilakukan penelitian lebih lanjut pada materi lainnya.