体外培养细胞的一个重要因素是控制物理化学条件。培养基是细胞培养环境中最重要的组分，因为它可提供必需的营养素，还可提供其他组分，如碳酸氢钠或酚红，帮助控制细胞所需的物理化学条件。

pH

大多数正常的哺乳动物细胞系都能在pH值为7.4的环境中生长良好，而且不同细胞株间差异极小。因此，为控制细胞培养环境的pH值，一些培养基中添加了pH指示剂，如酚红，它们还可以保护其不被紫外线降解。

图1：不同pH值下的酚红颜色变化。

CO₂

生长培养基可控制培养体系的pH值，为培养的细胞缓冲pH值的变化。这种缓冲作用通常是通过添加CO₂-碳酸氢盐缓冲盐实现。由于培养基的pH值取决于溶解态二氧化碳(有限公司₂) 与碳酸氢盐 (HCO₃^–) 间的精密平衡，因此空气中CO₂含量的变化会改变培养基的pH值。为此，必须使用外源性CO₂，最常用的浓度是5% CO₂。

图2：需要在溶解态CO₂和HCO₃^–间达到平衡，以维持pH值。

温度

细胞培养的最佳温度主要取决于细胞供体的体温。大多数人和哺乳动物细胞系在36°C至37°C下具有最佳生长状态。这是我们在使用试剂前先预热试剂的原因之一，避免细胞热休克。

但是，上述条件因细胞类型的不同而异。因此，必须熟悉您操作的细胞类型，以免出现不想要的表型或造成培养失败。