细胞在体外进行培养失去了机体的调节和控制，因此除满足营养的要求外，还必须使细胞生存环境昼接近活体的环境，外环境的培养条件如温度、渗透压、酸碱度等均能影响细胞的生长。

一、温度：

1.一般哺乳类及禽类细胞体外培养的适宜温度是37~38℃。温度过高或过低都会影响到细胞的生长。细胞耐受低温的能力比抗热的能力强，在低温下，细胞的代谢活力及核分裂降低。温度低于0℃时，虽影响细胞代谢，但并无伤害作用。把细胞置于23~25℃时，细胞仍能生存和生长，但速度减缓，不过，鱼类细胞的适宜培养温度为23~25℃。

2.温度过低，降到冰点以下细胞因胞外水和胞质结冰而受损死亡，但若向培养基中加入甘油或二甲基亚砜（DMSO）等保护剂，封入安瓿中后，置于液氮或低温冰箱（-70℃）中，可起保护作用，此时细胞可耐受-70℃以下温度，能长期储存，解冻后细胞复苏，仍能继续生长增殖，细胞物性状不受任何影响。（这是保存细胞的主要手段）

3.高温对细胞培养不利。细胞在39~40℃培养1h，会受到一定损伤，但仍有可能会恢复，但温度不能再升高2℃，持续数小时，即在41~42℃培养1h，细胞操作严重，温度到43℃以上时细胞多数被杀死。高温主要引起酶的灭活、类脂质破坏、核分裂的破坏，产生凝固酶使细胞发生凝固，另外使蛋白质变性。故体外培养细胞时一定要避免高温。

二、渗透压：

细胞在高渗透溶液中低渗溶液中，可以立即发生皱缩或肿胀、破裂，所以渗透压是体外细胞培养的重要条件。按一定比例控制培养基中离子平衡，维持正常渗透压是很重要的，这不仅是为了维持细胞张力，也是为了调节细胞的代谢。因为细胞外离子输送和离子浓度改变着其他营养物质的输送（如氨基酸、糖等），直接影响细胞基本合成系统。理想的渗透压因细胞的类型及种族而异，人血浆渗透压为290mmol/L，被视为是体外培养人类细胞的理想渗透压，哺乳动物细胞的渗透压一般为290~300mmol/L，人胚肺成纤维细胞为250~325mmol/L，鼠细胞则为310mmol/L左右。在实际应用中，260~320mmol/L的渗透压可适于大多数细胞。

三、气体环境和PH值：

体外培植细胞需要理想的气体环境，氧和二氧化碳石细胞生存必需的条件。

1.氧：
        氧参加细胞的三羧酸循环，产生能量以供应给细胞生长、增殖和合成各种所需成分。有些细胞在低氧条件下，可借糖酵解取得能量，单多数细胞低氧时不能生存。氧张力通常维持在略低于大气状态，若氧分压超过大气中氧的含量可能对有些细胞有害。

2.二氧化碳：
　　采用开放式培养时（碟或培养瓶松盖培养或培养板培养），一般要把细胞置于95%空气加5%二氧化碳的混合气体环境中。CO2既是细胞的代谢产物，又是细胞生长所必需的成分，并与维持培养基的pH值有关。在密闭瓶中CO2浓度偏低的情况下，细胞容易生长，一般不能低于1%，否则有损细胞。CO2增加将使pH值下降。

3.pH值：
　　大多数细胞适于在pH7.2~7.4条件下生长，低于pH6.8或高于pH7.6对细胞有害，甚至退变或死亡各种细胞对pH值的要求不尽相同。一般原代培养细胞对pH值的碱性的耐受比对酸性的耐受差，偏酸的环境比偏碱的环境对细胞生长有利。为了维持培养环境恒定的pH值，多采用在培养基中加入磷酸盐等缓冲剂的方法。磷酸缓冲剂中的NaHCO3可供给CO2,但CO2易于逸出,故只适用于封闭式培养，若开放式培养还是置于含有5%CO2的气体环境中为宜，为克服NaHCO3调整的麻烦,也可用羧基哌唪硫磺酸，它对细胞无毒性，主要作用是防止pH值迅速变动，在开瓶通气培养或活细胞观察时能维持较恒定的pH值。

四、无毒和无菌：

无毒和无菌是体外培养细胞的首要环境条件。细胞在深入活体内，细胞株偶尔有细菌或有害物质入侵，因体内有强大的解毒系统和免疫系统，可将其解毒或清除，而不易受损害。但在离体的环境中，失去防御系统，有害物质入侵或细菌污染，会导致细胞死亡。
　　如培养瓶、培养皿、支持物、培养基、瓶塞上有细胞毒性，在培养过程中可导致细胞死亡因此，在选用这些器皿、材料时要注意，若这些物品消毒不彻-底，带菌或操作过程不小心使细胞污染，也会导致细胞死亡。若出现交叉污染，可使实验室原来的细胞系失去原有特性，应引起足够的重视。