細胞培養(yǎng)環(huán)境主要通過CO2培養(yǎng)箱、震蕩培養(yǎng)箱（即溫度、濕度、O 2和 CO 2張力）和基礎細胞培養(yǎng)基及其補充劑來實現(xiàn)。這不僅包括碳水化合物、維生素、氨基酸、礦物質、生長因子、激素等營養(yǎng)素的供應，還包括控制培養(yǎng)物 pH 值和細胞滲透壓等理化特性的成分。此外，固體或半固體生長基質和細胞密度分別允許細胞-基質錨定和細胞-細胞相互作用，這進一步控制了生理相關微環(huán)境的模擬。
為滿足特定細胞類型的要求，市場上已有多種細胞培養(yǎng)基組合物，并且可以根據(jù)它們補充血清的水平進行分類。
胎牛血清 (FBS) 形式的血清通常會添加到已經(jīng)含有基于氨基酸、維生素、碳源（例如葡萄糖）和無機鹽的標準配方的基礎培養(yǎng)基中。血清為細胞提供生長因子和激素，并充當脂質和酶的載體，以及微量營養(yǎng)素和微量元素的運輸。
然而，一些實驗的目標是減少基礎培養(yǎng)基中動物源性因子（如血清）的補充，因為它是一種不確定的成分，批次之間可能會有很大差異。它也是一種昂貴的細胞培養(yǎng)產品，存在對細胞生長和功能造成不良刺激或抑制作用的風險，如果血清來源不可靠，可能會造成細胞污染。
減血清或無血清培養(yǎng)基依賴于用更明確的成分減少或代替血清的配方。這通常會產生以生長和下游實驗應用具有較高一致性為特征的細胞培養(yǎng)物。補充劑的濃度也可以根據(jù)細胞類型的具體需要進行調整。這通常會產生以生長和下游實驗應用具有更高一致性為特征的細胞培養(yǎng)物。補充劑的濃度也可以根據(jù)細胞類型的具體需要進行調整。這通常會產生以生長和下游實驗應用具有更高一致性為特征的細胞培養(yǎng)物。補充劑的濃度也可以根據(jù)細胞類型的具體需要進行調整。
細胞培養(yǎng)所需的溫度取決于物種的體溫和分離培養(yǎng)細胞類型的微環(huán)境。雖然大多數(shù)人類和哺乳動物細胞系在 36–37°C 下孵育，但源自冷血動物的細胞系可以在 15°C 至 26°C 之間的更寬溫度范圍內維持。大多數(shù)CO2培養(yǎng)箱、震蕩培養(yǎng)箱在實驗室培養(yǎng)的人類和哺乳動物細胞系的 pH 值應嚴格控制并保持在 7.2–7.4 的生理 pH 值。相反，一些成纖維細胞系有利于pH 7.4 和 7.7 之間稍微偏堿性的條件，而轉化細胞系更喜歡 pH 7.0 和 7.4 之間的偏酸性環(huán)境。
通過嚴格調節(jié)和監(jiān)測細胞培養(yǎng)環(huán)境溫度的振蕩培養(yǎng)箱，可以實現(xiàn)細胞培養(yǎng)的恒定溫度。隨著細胞的繁殖，它們的生長需要在培養(yǎng)基中提供能量，例如以葡萄糖的形式。代謝時，其副產物包括丙酮酸、乳酸和 CO 2。大規(guī)模細胞培養(yǎng)時可以使用乳酸檢測儀進行乳酸含量檢測。
由于 pH 值取決于 CO 2和 HCO 3 -（碳酸氫鹽）的平衡，因此向細胞培養(yǎng)基中添加基于碳酸氫鹽的緩沖液也可以平衡 CO 2濃度。
其他 pH 緩沖液可以是有機性質的，包括 HEPES (10–25 mM) 或 3-(N-嗎啉代) 丙磺酸 (MOPS) (20 mM)。
許多細胞培養(yǎng)基含有 pH 指示劑（例如，酚紅），顯示酸性（黃色）和堿性（粉紅色）條件之間的顏色范圍。此外，大氣中CO 2濃度的波動也可以改變pH水平。因此，細胞應在培養(yǎng)箱中培養(yǎng)，該培養(yǎng)箱還允許將 CO 2張力調整至 5–7%。為了延遲 pH 值的變化，可以用其他碳源（例如 半乳糖或果糖）代替葡萄糖。雖然這會減慢細胞生長的速度，但也會減少乳酸等副產物的積累。
對于在低氧張力（缺氧）下模擬病理或生理條件的特定細胞培養(yǎng)物，建議使用可調節(jié)的 1–21% 氧濃度與氮氣平衡的缺氧培養(yǎng)箱。
蘇州阿爾法生物提供的EKF-Biosen-葡萄糖乳酸分析儀、知楚搖床、生物反應器、CO2培養(yǎng)箱、震蕩培養(yǎng)箱、恒溫恒濕培養(yǎng)箱、細胞培養(yǎng)搖瓶等廣泛用于細胞培養(yǎng)。
