（1）栄養ニーズ

・アミノ酸----12種類の必須アミノ酸（バリン、ロイシン、イソロイシン、トレオニン、リジン、トリプトファン、フェニルアラニン、メチオニン、ヒスチジン、チロシン、アルギニン、システイン）、10種類の非必須アミノ酸、また、グルタミンも必要であり、細胞代謝過程において重要な役割を果たし、含まれる窒素は核酸中のプリンとピリミジンの合成の源であり、同様にトリ、ジ、モノリン酸アシドの合成に必要な基本物質でもある。

・炭水化物----糖類--ブドウ糖、ガラクトース、グルコースに対する細胞の吸収能は最も高く、ガラクトースは低い。

・無機塩――ナトリウム、カリウム、マグネシウム、リン、カルシウムなど、

・ビタミン----ビオチン、葉酸、リボキサンチン、ビタミンC、ビタミンB 12、ピドキシルなど、

・蛋白質とペプチド――アルブミン、ペプチド抑制酵素、胎児グロブリン、フィブリンブロッキング蛋白、トランスフェリン、成長因子、

・脂肪酸と脂質物質――リノール酸、オレイン酸、コレステロールなど、

・微量元素――鉄、亜鉛、セレン、銅、マンガン、モリブデン、バナジウムなど。

（2）温度

常用温度は37°であるが、異なる生物由来の組織細胞に注意する必要があり、最適な培養温度は異なり、細胞は低温に耐え、高温に耐えない。生理的温度範囲では、温度は細胞成長率と正の相関を示した。

（3）浸透圧

浸透圧の大きさは主に培地中の各種塩成分の濃度によって決まる。細胞は必ず自分の原形質体などと浸透する環境の中で生活しなければならず、もし生存環境の浸透圧が自分より高ければ、培養した細胞は脱水に直面して死ぬ可能性があり、もし生存環境の浸透圧が自分より低ければ、培養した細胞は吸水の上昇に直面して死ぬ可能性があるが、多くの培養細胞は浸透圧に一定の耐性を持っている。ヒト血漿浸透圧290 mOsm/kgは、ヒト細胞を培養するための理想的な浸透圧と見なすことができる。マウス細胞浸透圧は320 mOsm/kg前後であった。ほとんどの哺乳類細胞を培養するためには、制御培地の浸透圧は260〜320 mOsm／kgの範囲が好ましい。

（4）気相

体外細胞培養の気相環境は、しばしば5%CO 2と95%空気から構成される。そのうちO 2は細胞のエネルギー代謝過程に関与する。CO 2は培養液の酸塩基度を維持するために用いられる。

（5） pH

ほとんどの細胞成長に適した培地pHは7.0〜7.4であり、pH 7.4の環境はほとんどの哺乳類細胞系に適している。フェノールレッドは培地中でpH値の指示剤として用いられ、培養液の酸塩基度を持続的に監視するために用いられ、低pH値ではフェノールレッドは培養液を黄色にし、高いpH値では培養液を紫色にし、pH値7.2-7.4では赤色にし、細胞培養に適している。

（6）無毒無汚染

無毒と無菌は体外培養細胞の前提条件である。生体の細胞の解毒システムと免疫システムでは、微生物やその他の有害物質の侵入に抵抗することができるが、細胞は体外培養において、生体免疫システムの保護が不足し、微生物に対する防御能力と有害物質に対する解毒能力を喪失する。そのため、細胞の成長環境の無毒無汚染を保証することは細胞培養の成功の第一条件である。細胞培養過程では、有毒化学物質汚染、微生物汚染、異なる細胞間交差汚染の防止に注意しなければならない。