二氧化碳培養(yǎng)箱是通過在培養(yǎng)箱箱體內(nèi)模擬形成一個類似細(xì)胞/組織在生物體內(nèi)的生長環(huán)境，培養(yǎng)箱要求穩(wěn)定的溫度（37°C）、穩(wěn)定的CO2水平（5%）、恒定的酸堿度（pH值：7.2-7.4）、較高的相對飽和濕度（95%），來對細(xì)胞/組織進(jìn)行體外培養(yǎng)的一種裝置。
 

我們知道，一般細(xì)胞培養(yǎng)液的pH在7.0-7.4之間，由于碳酸鹽pH緩沖系統(tǒng)是一種生理pH緩沖系統(tǒng)(它是人體血液中重要的pH緩沖系統(tǒng))，大多數(shù)培養(yǎng)液用它來保持穩(wěn)定的pH。用粉末配制培養(yǎng)液時，常常需要加入一定量的碳酸氫鈉。

而對大多數(shù)以碳酸鹽作為pH緩沖系統(tǒng)的培養(yǎng)液而言，為了維持穩(wěn)定的pH，培養(yǎng)箱中的二氧化碳需要維持在2-10%之間，以保持培養(yǎng)液中溶解的二氧化碳的濃度。同時細(xì)胞培養(yǎng)的器皿需要一定程度的透氣，以便于氣體的交換。

那么采用其他pH緩沖系統(tǒng)是不是就不需要二氧化碳培養(yǎng)箱了呢?人們發(fā)現(xiàn)由于空氣中的二氧化碳濃度很低，如果細(xì)胞不在二氧化碳培養(yǎng)箱中培養(yǎng)，培養(yǎng)液中的HCO3-會被耗盡，這樣會影響細(xì)胞的正常生長。所以大部分動物細(xì)胞的培養(yǎng)，還是需要二氧化碳培養(yǎng)箱。細(xì)胞培養(yǎng)液中常附加其他的pH緩沖系統(tǒng)，比如HEPES緩沖系統(tǒng)，來增加pH緩沖能力。在pH7.2-7.4之間有很強的緩沖能力，當(dāng)透氣的培養(yǎng)器皿被拿到二氧化碳培養(yǎng)箱外面的時候，由于空氣中二氧化碳濃度很低，培養(yǎng)液中碳酸鹽緩沖系統(tǒng)就會失去效果，這時候緩沖系統(tǒng)就能繼續(xù)保持pH的穩(wěn)定。