2细胞培养基的理化性质动物细胞在细胞培养基中不仅能存活，还要分裂增殖，合适的渗透压、pH值等理化性质是细胞培养基必须具备的前提条件。
2.1pH大多数动物细胞的适宜pH在7.2～7.4之间，不同细胞株之间差别不大；但一些正常成纤维细胞系在pH7.4～7.7生长较好，而一些转化细胞可能在pH7.0～7.4生长较好。细胞培养基的pH值通常需经校正的pH计来测定。依靠细胞培养基中的酚红等pH指示剂进行判断，需要细胞培养人员的经验积累，但存在较大的主观性。酚红是细胞培养基中最常用的pH指示剂，pH7.8时呈现紫色、pH7.6呈现桃红色、pH7.4呈现红色、pH7.0时呈现橘红色、pH6.5时呈现柠檬黄色。实际上，个性化细胞培养基或是无血清细胞培养基中酚红含量较少或是不含酚红，只能通过pH计或者pH电极进行pH值的检测，结果也更为准确可靠。
2.2缓冲能力细胞培养基应具有一定的缓冲能力。细胞培养过程中造成细胞培养液pH波动的主要物质是细胞代谢产生的CO2，在封闭式培养过程中CO2与水结合产生碳酸，细胞培养液pH很快下降；打开培养器具时CO2逸出则会引起pH升高。细胞培养基通常采用NaHCO3-CO2缓冲系统，按下列化学反应方程式调节细胞培养基的pH值：H2O+CO2H2CO3H++HCO3-NaHCO3Na++HCO3－此外，细胞培养基还有采用磷酸盐缓冲系统，以获得较高的缓冲能力。相比碳酸盐缓冲系统的缓冲能力较低，但因其对细胞毒性小、成本低，在细胞培养中应用得更为广泛。另一种较为常用的缓冲液是HEPES（羟乙基哌嗪乙硫磺酸）液，它是一种非离子两性缓冲液，在pH7.0~7.2范围内具有较好的缓冲能力，在细胞培养液中添加合适浓度的HEPES，可较好地控制pH在适宜范围。高浓度的HEPES可能对细胞有毒性作用，细胞培养时HEPES的添加浓度一般为10～25mmol/L。
2.3渗透压细胞必须生活在等渗的环境中，大多数体外培养的细胞对渗透压有一定耐受性。人血浆渗透压约mOsm/kg，可视为培养人体细胞的理想渗透压。鼠细胞渗透压在mOsm/kg左右。研究显示，对于大多数哺乳类动物细胞，渗透压在～mOsm/kg的范围内都适宜。在生产、配制细胞培养基的过程中，渗透压的测定较为重要，有助于防止在生产、配制过程中出现称量等方面的错误。反应器高密度培养动物细胞过程，在添加碳酸氢钠的过程中注意渗透压的监控，防止渗透压过高对细胞的损害。
2.4温度温度对细胞培养基有较大的影响。较高温度可引起营养成份的降解或破坏，细胞培养基的pH、离子强度和电解常数pKa也可能都会受到影响。如配制后的细胞培养液中通常含有谷氨酰胺，谷氨酰胺在高温条件下降解的速度较快，如35℃贮存时，放置3天降解25%左右，在4℃贮存3周降解约20%（见下图2-1）。
图2-1不同贮存条件下谷氨酰胺的降解速率
2.5粘滞性及表面张力含血清细胞培养液的粘滞性主要是由血清引起的，在转瓶培养贴壁细胞时，培养液的粘滞性对细胞生长没有多大影响；但在生物反应器悬浮培养细胞时，细胞培养液的粘滞性则直接影响搅拌转速控制及搅拌剪切力对细胞造成的损伤程度。表面张力对细胞培养有较大的作用，尤其在利用生物反应器进行悬浮培养时，搅拌和通气都会引起泡沫的产生，尤其对于含血清培养液，由于血清中多种蛋白的存在，搅拌时产生的气泡较多，气泡的上升运动对细胞的损伤程度还有争议，但气泡的破裂对细胞有明显的损伤作用，在气泡破裂的瞬间对气泡周围的细胞有较大损伤。为降低这种损伤，可通过在细胞培养基中添加一些保护剂，降低细胞-气体和细胞-液体的表面张力，减少气泡的形成。
