細胞的生長，主要是指細胞體積的增大，細胞分化完成后并不是所有的細胞都有生長的過程，大多數的組織器官都是通過不斷的細胞分裂以增加細胞數量的方式來實現器官生長，只有很少數細胞（像神經元細胞）是通過增大細胞體積的方式來實現器官生長的，隨著個體的不斷發育，神經元細胞，特別是軸突的部分也要不斷的伸長。
 
培養過程

培養細胞生長過程：潛伏期→指數增生期→停滯期

一、潛伏期(latent phase)：

細胞接種后,先經過一個在培養液中呈懸浮狀態的懸浮期.此時,細胞質回縮, 胞體呈圓球形.然后細胞貼附于載體表面,稱貼壁,懸浮期結束. 細胞貼壁速度與細胞種類,培養基成分,載體的理化性質等密切相關。一般情況下，原代培養細胞貼壁速度慢,可達10-24 小時或更多, 而傳代細胞系貼壁速度快, 通常10-30 分鐘即可貼壁。細胞貼壁后還需經過一個潛伏階段，才進入生長和增殖期.原代培養細胞潛伏期，約24-96 小時或更長, 連續細胞系和腫瘤細胞潛伏期短，僅需6-24 小時。

二、指數增生期(logarithmic growth phase)

這是細胞增殖最旺盛的階段，分裂相細胞增多。指數增生期細胞分裂相數量可作為判定細胞生長是否旺盛的一個重要標志。通常以細胞分裂相指數（Mitotic index, MI）表示，即細胞群中每1000 個細胞中的分裂相數。一般細胞的分裂指數介于0.1%-0.5%，原

代細胞分裂指數較低，而連續細胞和腫瘤細胞分裂相指數可高達3%－5%。

指數增生期的細胞是細胞活力最好時期，是進行各種實驗最佳時期，也是凍存細胞的最好時機。在接種細胞數量適宜情況下，指數增生期持續3－5 天后，隨著細胞數量不斷增多、生長空間減少，最后細胞相互接觸匯合成片。正常細胞相互接觸后能抑制細胞運動，這種現象稱接觸抑制現象(contact inhibition)。而惡性腫瘤細胞無接觸抑制現象，能繼續移動和增殖，導致細胞向三維空間擴展，使細胞發生堆積（piled up）。細胞接觸匯合成片后，雖然發生接觸抑制，但只要營養充分，細胞仍能進行增殖分裂，因此細胞數仍然在增多。但是，當細胞密度進一步增大，培養液中營養成分減少，代謝產物增多時，細胞因營養枯竭和代謝產物的影響，導致細胞分裂停止，這種現象稱密度抑制現象（Density Inhibition）。

三、停滯期(Stagnate phase)

細胞數量達到飽和密度后，如不及時進行傳代，細胞就會停止增殖，進入停止期。此時細胞數持平，故也稱平臺期（Plateau phase）。停滯期細胞雖不增殖，但仍有代謝活動。如不進行分離傳代，細胞會因培養液中營養耗盡、代謝產物積聚、pH 下降等因素中毒，出現形態改變，貼壁細胞會脫落，嚴重的會發生死亡，因此，應及時傳代。

影響因素

細胞生長受溫度、滲透壓等外界因素的影響。

溫度

一般哺乳類及禽類細胞體外培養的適宜溫度是37~38℃。溫度過高或過低都會影響到細胞的生長。細胞耐受低溫的能力比抗熱的能力強，在低溫下，細胞的代謝活力及核分裂降低。溫度不低于0℃時，雖影響細胞代謝，但并無傷害作用；把細胞置于25～35℃時，細胞仍能生存和生長，但速度減緩；放在40℃數小時后，再置回37℃培養細胞仍能繼續生長。但如果在40℃下暴露時間太長，對細胞生長不利，甚至變圓脫落于瓶壁。若溫度過低，在降到冰點以下時，細胞因胞外水和胞質結冰而受損死亡。但若向培養液中加入甘油或二甲亞砜等保護劑，封入安瓿中后，置于液氮中，可起保護作用，此時細胞可耐受-70℃以下溫度，能長期儲存，解凍后細胞復蘇，仍能繼續生長增殖，細胞生物性狀不受任何影響。此為保存細胞的主要手段。

細胞在39～40℃培養1小時，能受到一定損傷，但仍有可能恢復，但不能忍受溫度再升高2℃，持續數小時，即在41～42℃中培養1小時，細胞損傷嚴重，溫度至43℃以上時細胞多數被殺死。高溫主要引起酶的滅活、類脂質破壞，核分裂的破壞，產生凝固酶使細胞發生凝固，另外使蛋白質變性。因此，體外培養細胞時一定要避免高溫。

滲透壓

細胞在高滲溶液或低滲溶液中，可以立即發生皺縮或腫脹、破裂。所以，滲透壓是體外培養細胞的重要條件之一。哺乳動物和其他動物組織細胞體外培養的滲透壓的維持主要與NaCl有關，但不能忽視其他電介質滲透壓的關系。滲透壓與單位體積溶媒內溶質的分子數和離子數成正比。為此，按一定比例控制培養液中離子平衡，維持正常滲透壓是很重要的。這不僅是為了維持細胞張力，而且是為了調節細胞的代謝。因為細胞外離子輸送和離子濃度改變著其他營養物質的輸送(如氨基酸、蔗糖等)，直接影響細胞基本合成系統。

理想的滲透壓因細胞的類型及種族而異，人血漿滲透壓為290mmol/L，被視為是體外培養人類細胞的理想滲透壓。哺乳類動物細胞的滲透壓一般為290～300mmol/L。人胚肺成纖維細胞為250～325mmol/L，鼠則為310mmol/L左右。在實際應用中，260～320mmol/L的滲透壓可適于大多數細胞。

氣體環境和pH

體外培養細胞需要理想的氣體環境，氧和二氧化碳是細胞生存必須的條件之一。氧參加細胞的三羧酸循環，產生能量以供給細胞生長、增殖和合成各種所需成分。有些細胞在低氧條件下，可借糖酵解取得能量，但多數細胞低氧時不能生存。氧張力通常維持在略低于大氣狀態，若氧分壓超過大氣中氧的含量可能對有些細胞有害。采用開放式培養時(碟皿或培養瓶松蓋培養或培養板培養)，一般要把細胞置于95%空氣加5%二氧化碳的混合氣體環境中。

CO2既是細胞的代謝產物，又是細胞生長所必需的成分，并與維持培養液的pH有關。在密閉瓶中CO2濃度偏低的情況下，細胞容易生長；一般不能低于1%，否則有損細胞。CO2增加將使pH下降。大多數細胞適于在pH7.2~ pH 7.4條件下生長，低于pH6.8或高于pH7.6對細胞有害，甚至退變或死亡。各種細胞對pH的要求不盡相同。一般原代培養細胞對pH的變動耐受性差，永生性細胞系和惡性細胞對pH的變動耐力強。但總的來說，細胞對堿性不如對酸性的變化耐受，偏酸的條件比偏堿的環境對細胞生長有利。細胞在生長過程中隨細胞數量的增多和代謝活動的加強，不斷釋放CO2，使培養基變酸，pH發生變化。所以，為了維持培養環境恒定的pH，多采用在培養液中加入磷酸鹽等緩沖劑的方法。磷酸緩沖劑中的NaHCO3可供給CO2，但CO2易于逸出，故只適用于封閉式培養。若開放式培養還是置于含有5%CO2的氣體環境中為宜。為克服NaHCO3調整的麻煩，也可用羥乙基哌嗪乙硫磺酸(N-2-hydroxyethyl piperazine-N'-ethanesulfonic acid, Hepes)，它對細胞無毒性，也不起緩沖作用，主要作用是防止pH迅速變動，在開瓶通氣培養或活細胞觀察時能維持較恒定的pH。

無毒和無菌

無毒和無菌是體外培養細胞的首要環境條件。細胞在活體內，偶爾有細菌或有害物質入侵，因體內有強大的解毒系統和免疫系統，可將其解毒或清除，而不易受損害。但在離體的環境中，失去了防御系統，一旦有害物質入侵或細菌污染，可導致細胞死亡，前功盡棄。如培養瓶皿、支持物、培養基、瓶蓋、瓶塞上若有細胞毒性，在培養過程中可導致細胞死亡。因此，在選用這些器皿、材料時要注意，若這些物品消毒不徹底，帶菌或操作過程不小心使細胞污染，也會導致細胞死亡。若出現交叉污染，可使實驗室原來的細胞系失去原有特性，應引起足夠的重視(后面有詳述)。