動物細胞需要不斷供給氧氣和排除二氧化碳，植物細胞與此相反。二氧化碳的作用：調節pH，有緩沖作用，沒有刺激動物細胞呼吸的功能。
簡言之，即細胞需要什么就提供什么，道理是如此，真正能做到這點尚需時日，人們至今對細胞的生命周期控制機理認識不足，癌細胞雖然也來自正常細胞，但至今不知道究竟為什么癌細胞很難停止已經啟動的有害分裂，盡管如此，人們長期的研究結果表明，離體細胞培養需要的基本條件就是下列細胞生理條件。
1. 溫度
溫度過低時細胞生長緩慢甚至不生長。利用冷凍保藏細胞可保持細胞的原有分裂分化能力。溫度過高導致細胞死亡。這主要是由酶和蛋白質所需要的適溫度決定的。多數生物大分子遇到高溫后容易導致空間結構改變或者喪失（變性）。細胞膜遇到高溫后容易變化。
在自然界，既有耐高溫的恒溫培養箱恒溫培養箱細胞，也有耐低溫的細胞。在情況下生長的生物對付環境的機制研究在生物進化和農業、環保、發酵工業中意義重大。
2. pH
過酸或過堿可導致細胞死亡。這主要與蛋白質的變性和細胞膜的結構受損有關。
3. 透壓
細胞內外可溶于水的物質比例和種類決定細胞的膨脹與收縮程度，因為細胞膜是半透膜，只允許對自己有利的物質通過。
同一物質在細胞內外的分布的數量不同，當某一種極溶于水的物質在細胞外濃度過大時，有可能導致細胞干癟死亡，這些物質在細胞內過多時導致細胞過量吸水膨脹。細胞膜調節滲透壓的能力是有限的。
4. 養物
營養物和水一起，又叫細胞培養液，培養液中含有細胞增殖和生長所需要的各種物質。營養物包括：N 源、C源，這些物質與提供能量有關；無機鹽、維生素、激素，這些物質與代謝調節控制有關。細胞培養液的設計一直是細胞離體培養技術的關鍵。
理想的細胞培養液可以同時解決細胞離體培養所需要的pH、滲透壓、營養物、調節物質的全部需要。在干細胞分化研究與應用中，關鍵是找到一種使干細胞分化成為所需細胞和組織的營養液。相同的人干細胞，放在不同的營養液中分化培養出人的各種臟器，這個昔日的夢想已經開始成為現實。
植物細胞的組織培養技術已經基本完善配套。名貴花卉、中草藥、脫毒馬鈴薯、組織培養蓮菜苗等植物細胞與組織培養技術的不斷完善，特別是由于組織培養液的商品化已經被廣大農民普遍接受。
5. 水
水是細胞需要數量大的物質，不同的物種、不同部位、不同生長期的細胞含水量差別相當大。干旱植物細胞的含水量高達90%。水的需求量一般隨同細胞培養液一起考慮。
6. 無菌條件
體外細胞培養僅僅是對所需的細胞進行培養，但環境中（如空氣）有各種其他微生物，必須對所需細胞進行無雜菌的隔離培養。無菌條件是細胞離體培養基本的條件。
7. 光
植物細胞和少數細菌需要利用光進行光合作用。
8. 氣體
動物細胞需要不斷供給氧氣和排除二氧化碳，植物細胞與此相反。
二氧化碳的作用：調節pH，有緩沖作用，沒有刺激動物細胞呼吸的功能。
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