培养基是培养环境中最重要的成分，因为它不仅可提供细胞生长所必需的营养素、生长因子和激素，还能调节培养体系的pH值和渗透压。目前主要有三种培养基，即：基础培养基、减血清培养基和无血清培养基，三者对血清添加量的要求不同。
大多数细胞系均可在基础培养基中生长良好，基础培养基中含有碳源 (如葡萄糖)、维生素、无机盐和氨基酸。其中一种氨基酸是L-谷氨酰胺，它在克雷伯氏循环中发挥了重要的作用。必须在这些基础培养基配方中添加血清方可使用，使用后必须置于4 °C保存，以免L-谷氨酰胺降解。
血清是基础培养基中细胞生长和粘附因子、激素、脂质和矿物质的主要来源。此外，血清还可调节细胞膜通透性，并可作为向细胞内运送脂质、酶、微量营养素和微量元素的载体。血清的最佳保存条件是-20 °C。但是，我们建议将其分装置于冰箱内，避免反复冻融，影响其组分的活性。
基础培养基和血清的混合物称为完全培养基，它提供了细胞存活和增殖所需的全部组分。使用后，完全培养基应置于冰箱保存，以保护所有组分的完整性。
部分细胞可以使用的细胞培养基。这些培养基不含某些组分，但富含细胞源性材料，其中可能包括少量的生长因子。细胞条件培养基可以支持较低密度细胞的生长，与新鲜培养基混合后，尤其适用于克隆。