二氧化碳培養(yǎng)箱是在普通培養(yǎng)的基礎(chǔ)上加以改進(jìn)，主要是能加入CO2，以滿足培養(yǎng)微生物所需的環(huán)境。主要用于組織培養(yǎng)和一些特殊微生物的培養(yǎng)。二氧化碳培養(yǎng)箱廣泛應(yīng)用于細(xì)胞、組織培養(yǎng)和某些特殊微生物的培養(yǎng)，常見于細(xì)胞動力學(xué)研究、哺乳動物細(xì)胞分泌物的收集、各種物理、化學(xué)因素的致癌或毒理效應(yīng)、抗原的研究和生產(chǎn)、培養(yǎng)雜交瘤細(xì)胞生產(chǎn)抗體、體外授精(IVF)、干細(xì)胞、組織工程、藥物篩選等研究領(lǐng)域。
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)境如穩(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)、較高的相對濕度(95%)，來對細(xì)胞/組織進(jìn)行體外培養(yǎng)的一種裝置。
在生物活體內(nèi)，生物體有自身的免疫系統(tǒng)保護(hù)細(xì)胞或組織，但是在體外培養(yǎng)時，沒有任何保護(hù)自己的免疫屏障。對于二氧化碳培養(yǎng)箱的基本參數(shù)溫度、CO2和濕度，大多數(shù)培養(yǎng)箱都能滿足研究實(shí)驗(yàn)的需要。然而，針對培養(yǎng)過程中面臨的各種污染源，各品牌二氧培養(yǎng)箱的控制方式和效果不盡相同，因此細(xì)胞體外培養(yǎng)中zui大的威脅實(shí)際上是污染問題。

對于細(xì)胞來說，非常理想的培養(yǎng)環(huán)境同樣也適合這些污染物的生存，培養(yǎng)箱本身是不會辨別的，而細(xì)胞培養(yǎng)中大部分時間里細(xì)胞都是位于培養(yǎng)箱內(nèi)，因此箱體內(nèi)能否抑菌或滅菌非常關(guān)鍵！
二氧化碳培養(yǎng)箱中的主要污染源：細(xì)菌、真菌(霉菌和酵母菌)、病毒、支原體、非同種細(xì)胞。
支原體：支原體污染后，因?yàn)樗鼈儾粫辜?xì)胞死亡可以與細(xì)胞長期共存，培養(yǎng)基一般不發(fā)生渾濁，細(xì)胞無明顯變化，外觀上給人以正常感覺，實(shí)則細(xì)胞已經(jīng)受到多方面潛在影響，如引起細(xì)胞變形，影響DNA合成，抑制細(xì)胞生長等，往往被大多數(shù)實(shí)驗(yàn)者忽視。
細(xì)菌：細(xì)菌污染后，培養(yǎng)基1-2天就會變色，對細(xì)胞生長影響明顯，應(yīng)迅速將污染細(xì)胞與其它細(xì)胞系隔離，滅菌后丟棄，還要用實(shí)驗(yàn)室消毒劑消毒培養(yǎng)器皿和超凈臺。
病毒：由于病毒寄生生存，爆發(fā)后盡快和正常細(xì)胞隔離，丟棄處理，相對來說容易處理，對操作者威脅較大；盡管病毒污染的細(xì)胞不影響原代培養(yǎng)，但生產(chǎn)疫苗是不安全的。因此，潛在病毒是細(xì)胞大量生產(chǎn)和疫苗、干擾素等生物制品制作中的難題。
真菌(霉菌和酵母菌)：真菌生長的比較慢，不象細(xì)菌那么容易被發(fā)現(xiàn)，但是一旦發(fā)現(xiàn)有它的存在細(xì)胞就被污染了；目前沒有好的抑制方法，包括現(xiàn)在常用的兩性霉素，一旦污染容易反復(fù)爆發(fā)，尤其孢子很難殺滅。
非同種細(xì)胞：即細(xì)胞交叉污染，由于細(xì)胞培養(yǎng)操作時各細(xì)胞株所需的器材和溶液沒有嚴(yán)格分開，往往會使一種細(xì)胞被另一種細(xì)胞污染。目前，世界上已有幾十種細(xì)胞都被HeLa細(xì)胞所污染，致使許多實(shí)驗(yàn)宣告無效。