動(dòng)物細(xì)胞需要不斷供給氧氣和排除二氧化碳，植物細(xì)胞與此相反。二氧化碳的作用：調(diào)節(jié)pH，有緩沖作用，沒(méi)有刺激動(dòng)物細(xì)胞呼吸的功能。簡(jiǎn)言之，即細(xì)胞需要什么就提供什么，道理是如此，真正能做到這點(diǎn)尚需時(shí)日，人們至今對(duì)細(xì)胞的生命周期控制機(jī)理認(rèn)識(shí)不足，癌細(xì)胞雖然也來(lái)自正常細(xì)胞，但至今不知道究竟為什么癌細(xì)胞很難停止已經(jīng)啟動(dòng)的有害分裂，盡管如此，人們長(zhǎng)期的研究結(jié)果表明，離體細(xì)胞培養(yǎng)需要的基本條件就是下列細(xì)胞生理?xiàng)l件。
1.溫度
溫度過(guò)低時(shí)細(xì)胞生長(zhǎng)緩慢甚至不生長(zhǎng)。利用冷凍保藏細(xì)胞可保持細(xì)胞的原有分裂分化能力。溫度過(guò)高導(dǎo)致細(xì)胞死亡。這主要是由酶和蛋白質(zhì)所需要的最適溫度決定的。多數(shù)生物大分子遇到高溫后容易導(dǎo)致空間結(jié)構(gòu)改變或者喪失（變性）。細(xì)胞膜遇到高溫后容易變態(tài)。在自然界，既有耐高溫的恒溫培養(yǎng)箱恒溫培養(yǎng)箱細(xì)胞，也有耐低溫的細(xì)胞。在極端情況下生長(zhǎng)的生物對(duì)付極端環(huán)境的機(jī)制研究在生物進(jìn)化和農(nóng)業(yè)、環(huán)保、發(fā)酵工業(yè)中意義重大。
2.pH
過(guò)酸或過(guò)堿可導(dǎo)致細(xì)胞死亡。這主要與蛋白質(zhì)的變性和細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)受損有關(guān)。
3.透壓
細(xì)胞內(nèi)外可溶于水的物質(zhì)比例和種類(lèi)決定細(xì)胞的膨脹與收縮程度，因?yàn)榧?xì)胞膜是半透膜，只允許對(duì)自己有利的物質(zhì)通過(guò)。同一物質(zhì)在細(xì)胞內(nèi)外的分布的數(shù)量不同，當(dāng)某一種極溶于水的物質(zhì)在細(xì)胞外濃度過(guò)大時(shí)，有可能導(dǎo)致細(xì)胞干癟死亡，這些物質(zhì)在細(xì)胞內(nèi)過(guò)多時(shí)導(dǎo)致細(xì)胞過(guò)量吸水膨脹。細(xì)胞膜調(diào)節(jié)滲透壓的能力是有限的。
4.養(yǎng)物
營(yíng)養(yǎng)物和水一起，又叫細(xì)胞培養(yǎng)液，培養(yǎng)液中含有細(xì)胞增殖和生長(zhǎng)所需要的各種物質(zhì)。營(yíng)養(yǎng)物包括：N 源、C源，這些物質(zhì)與提供能量有關(guān)；無(wú)機(jī)鹽、維生素、激素，這些物質(zhì)與代謝調(diào)節(jié)控制有關(guān)。細(xì)胞培養(yǎng)液的設(shè)計(jì)一直是細(xì)胞離體培養(yǎng)技術(shù)的關(guān)鍵。理想的細(xì)胞培養(yǎng)液可以同時(shí)解決細(xì)胞離體培養(yǎng)所需要的pH、滲透壓、營(yíng)養(yǎng)物、調(diào)節(jié)物質(zhì)的全部需要。在干細(xì)胞分化研究與應(yīng)用中，關(guān)鍵是找到一種使干細(xì)胞分化成為所需細(xì)胞和組織的營(yíng)養(yǎng)液。相同的人干細(xì)胞，放在不同的營(yíng)養(yǎng)液中分化培養(yǎng)出人的各種臟器，這個(gè)昔日的夢(mèng)想已經(jīng)開(kāi)始成為現(xiàn)實(shí)。植物細(xì)胞的組織培養(yǎng)技術(shù)已經(jīng)基本完善配套。名貴花卉、中草藥、脫毒馬鈴薯、組織培養(yǎng)蓮菜苗等植物細(xì)胞與組織培養(yǎng)技術(shù)的不斷完善，特別是由于組織培養(yǎng)液的商品化已經(jīng)被廣大農(nóng)民普遍接受。
5.水
水是細(xì)胞需要數(shù)量**的物質(zhì)，不同的物種、不同部位、不同生長(zhǎng)期的細(xì)胞含水量差別相當(dāng)大。干旱植物細(xì)胞的含水量高達(dá)90%。水的需求量一般隨同細(xì)胞培養(yǎng)液一起考慮。
6.無(wú)菌條件
體外細(xì)胞培養(yǎng)僅僅是對(duì)所需的細(xì)胞進(jìn)行培養(yǎng)，但環(huán)境中（如空氣）有各種其他微生物，必須對(duì)所需細(xì)胞進(jìn)行無(wú)雜菌的隔離培養(yǎng)。無(wú)菌條件是細(xì)胞離體培養(yǎng)最基本的條件。
7.光
植物細(xì)胞和少數(shù)細(xì)菌需要利用光進(jìn)行光合作用。
8.氣體
動(dòng)物細(xì)胞需要不斷供給氧氣和排除二氧化碳，植物細(xì)胞與此相反。二氧化碳的作用：調(diào)節(jié)pH，有緩沖作用，沒(méi)有刺激動(dòng)物細(xì)胞呼吸的功能。
