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最適溫度決定的。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態。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。在極端情況下生長的生物對付極端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**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最基本的條件。
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。
