細胞株在體外進行培養，失去了機體的調節和控制，因此，除滿足營養的要求外，還必須使細胞生存環境晝接近活體的環境。外環境的培養條件如溫度、滲透壓、酸堿度等均能影響細胞的生長。

一、溫度：

一般哺乳類及禽類細胞體外培養的適宜溫度是37~38℃。溫度過高或過低都會影響到細胞的生長。細胞耐受低溫的能力比抗熱的能力強，在低溫下，細胞的代謝活力及核分裂降低。溫度低于0℃時，雖影響細胞代謝，但并無傷害作用。把細胞置于23~25℃時，細胞仍能生存和生長，但速度減緩，不過，魚類細胞的適宜培養溫度為23~25℃。

若溫度過低，在降到冰點以下時，細胞因胞外水和胞質結冰而受損死亡，但若向培養基中加入甘油或二甲基亞砜（DMSO）等保護劑，封入安瓿中后，置于液氮或低溫冰箱（-70℃）中，可起保護作用，此時細胞可而耐受-70℃以下溫度，能長期儲存，解凍后細胞復蘇，仍能繼續生長增殖，細胞物性狀不受任何影響。此為保存細胞的主要手段。

高溫對細胞培養不利。細胞在39~40℃培養1h，會受到一定損傷，但仍有可能恢復，但不能忍受溫度再升高2℃，持續數小時，即在41~42℃培養1h，細胞操作嚴重，溫度到43℃以上時細胞多數被殺死。高溫主要引起酶的滅活、類脂質破壞、核分裂的破壞，產生凝固酶使細胞發生凝固，另外使蛋白質變性。因此，體外培養細胞時一定要避免高溫。

二、滲透壓：

細胞在高滲透溶液中低滲溶液中，可以立即發生皺縮或腫脹、破裂。所以，滲透壓是體外細胞培養的重要條件。哺乳動物和其他動物組織細胞體外孫女培養的滲透壓的維持主要與NaCl有關，但不能忽視其他電解質與滲透壓的關系，滲透壓與單位體積溶劑內溶質的分子數和離子婁成正比。

為此，按一定比例控制培養基中離子平衡，維持正常滲透壓是很重要的。這不僅是為了維持細胞張力，而且是為了調節細胞的代謝。因為細胞外離子輸送和離子濃度改變著其他營養物質的輸送（如氨基酸、糖等），直接影響細胞基本合成系統。

理想的滲透壓因細胞的類型及種族而異，人血漿滲透壓為290mmol/L，被視為是體外培養人類細胞的理想滲透壓，哺乳動物細胞的滲透壓一般為290~300mmol/L，人胚肺成纖維細胞為250~325mmol/L，鼠細胞則為310mmol/L左右。在實際應用中，260~320mmol/L的滲透壓可適于大多數細胞。常用培養基的滲透壓值見表2-3。

三、氣體環境和PH值：

體外培植細胞需要理想的氣體環境，氧和二氧化碳石細胞生存必需的條件。

1、氧：

氧參加細胞的三羧酸循環，產生能量以供應給細胞生長、增殖和合成各種所需成分。有些細胞在低氧條件下，可借糖酵解取得能量，單多數細胞低氧時不能生存。氧張力通常維持在略低于大氣狀態，若氧分壓超過大氣中氧的含量可能對有些細胞有害。

2、二氧化碳：

采用開放式培養時（碟或培養瓶松蓋培養或培養板培養），一般要把細胞置于95%空氣加5%二氧化碳的混合氣體環境中。CO2既是細胞的代謝產物，又是細胞生長所必需的成分，并與維持培養基的pH值有關。在密閉瓶中CO2濃度偏低的情況下，細胞容易生長，一般不能低于1%，否則有損細胞。CO2增加將使pH值下降。

3、pH值：

大多數細胞適于在pH7。2~7。4條件下生長，低于pH6。8或高于pH7。6對細胞有害，甚至退變或死亡各種細胞對pH值的要求不盡相同。一般原代培養細胞對pH值的堿性的耐受比對酸性的耐受差，偏酸的環境比偏堿的環境對細胞生長有利。為了維持培養環境恒定的pH值，多采用在培養基中加入磷酸鹽等緩沖劑的方法。

四、無毒和無菌：

無毒和無菌是體外培養細胞的首要環境條件。細胞在深入活體內，細胞株偶爾有細菌或有害物質入侵，因體內有強大的解毒系統和免疫系統，可將其解毒或清除，而不易受損害。但在離體的環境中，失去了防御系統，一旦有害物質入侵或細菌污染，可導致細胞死亡，前功盡棄。

如培養瓶、培養皿、支持物、培養基、瓶塞上有細胞毒性，在培養過程中可導致細胞死亡因此，在選用這些器皿、材料時要注意，若這些物品消毒不*，帶菌或操作過程不小心使細胞污染，也會導致細胞死亡。若出現交叉污染，可使實驗室原來的細胞系失去原有特性，應引起足夠的重視。