細胞培養是一種常用的實驗室技術，其中原核或真核細胞在受控條件下生長。大規模哺乳動物細胞培養被廣泛用于生物技術中，特別是用于生產疫苗，蛋白質，酶，抗體和激素。細胞培養還用于許多研究*域，特別是在制藥*域，其中將細胞用作研究許多疾病（例如癌癥或心臟病）的模型。細胞用于靶標鑒定和驗證，基于細胞的測定法（用于高通量篩選），通透性測定法和治療性蛋白質的生產。還培養植物細胞以研究生物學過程，進行遺傳研究或產生次級產物，例如重組蛋白。

一個人可以生長從組織中分離的細胞（原代細胞），也可以使用已建立的永生化細胞系中的細胞。原代細胞（除非它們源自腫瘤組織）僅具有有限的壽命，而永生化的細胞系可以無限期增殖。還可以將原代細胞與永生化細胞系融合以產生雜交瘤。該技術用于產生單克隆抗體。干細胞在醫學和研究中的使用正變得越來越流行。

細胞以懸浮液或貼壁培養物（單層）的形式在特定的生長培養基中生長。必須針對所用細胞的類型專門選擇培養基。細胞培養基通常包含氨基酸，葡萄糖，維生素，無機鹽，脂質，并可能包含動物血清，生長因子，激素，抗生素，抗氧化劑和其他成分。培養基的類型包括基于血清，無血清，無動物，無蛋白質或化學成分。可以添加補充劑，例如小牛血清。為了維持細胞生長的適當條件，使用培養箱，例如特定的溫度和氣體混合物（對于哺乳動物細胞，通常為37°C，5％CO 2）。

為了保持細胞健康和成長，它們需要有足夠的營養，因此需要定期補充培養基。此外，當貼壁細胞系達到融合狀態（覆蓋所有可用表面積）時，需要對其進行繼代培養以繼續生長。為了防止細胞污染，必須格外小心。污染可以是化學的（由于化學物質，水或用于制備培養基或塑料的添加劑的污染）或生物的（細菌，霉菌，酵母，支原體，病毒，原生動物等）。