在细胞培养技术发展的早期，所用的细胞培养基多是来自于淋巴 液、血浆、血清以及各种组织提取液，常被称为天然培养基。目前最 普遍使用的天然培养基是血清，以胎牛血清、新生牛血清和小牛血清 最为常见。但这种天然的培养基常被作为添加剂与合成培养基合用， 常见的血清添加比例为 5-20% 。

合成培养基是在对细胞培养时所需各种营养仔细研究的基础之 上，根据细胞所需物质的种类和数量严格配制而成的。包括碳水化合 物、氨基酸、脂类、无机盐、维生素、微量元素和细胞生长因子等。

体外培养的细胞对气体环境也有一定的要求。多数细胞在培养时 需要 O 2 的存在，但 O 2 的分压多维持在略低于大气中的 O 2 分压的水 平，这是因为过高的 O 2 分压会造成细胞的损伤。 CO 2 也是细胞培养 所需要的，其与培养基 pH 值的维持密切相关， CO 2 浓度的升高会引 起培养基 pH 值降低。体外培养细胞时的气体环境常由 95 ％的空气和 5 ％的 CO 2 构成，针对培养对象的不同， CO 2 的浓度常在 2 ％ -10 ％ 之间变化。 适宜大多数细胞生长的培养基 pH 值多维持在 7.0-7.4 之间，而细 胞在培养过程中所释放出的代谢产物尤其是 CO 2 会造成培养基 pH 值 的迅速下降，很不利于细胞的继续生长。为了尽可能长时间的将培养 基的 pH 值稳定在适当范围，常借助 CO 2 －碳酸氢盐缓冲体系或有机缓 冲体系（如 HEPES ）来解决这一问题。下面的反应式可以用来说明 CO 2 －碳酸氢盐缓冲体系的作用原理。