二氧化碳培养箱是通过在培养箱箱体内模拟形成一个类似细胞/组织在生物体内的生长环境，如稳定的温度（37°C）、稳定的CO2水平（5%）、恒定的酸碱度（pH值：7.2-7.4）、较高的相对饱和湿度（95%），来对细胞/组织进行体外培养的一种装置。
　　
　　广泛应用于细胞、组织培养和某些特殊微生物的培养，常见于细胞动力学研究、哺乳动物细胞分泌物的收集、各种物理、化学因素的致癌或毒理效应、抗原的研究和生产、培养杂交瘤细胞生产抗体、体外授精（IVF）、干细胞、组织工程、药物筛选等研究领域。在生物活体内，生物体有自身的免疫系统保护细胞或组织，但是在体外培养时，没有任何保护自己的免疫屏障。
　　
　　对于二氧化碳培养箱的基本参数温度、CO2和湿度，大多数培养箱都能满足研究实验的需要。然而，针对培养过程中面临的各种污染源，各品牌二氧培养箱的控制方式和效果不尽相同，因此细胞体外培养中zui大的威胁实际上是污染问题。二氧化碳培养箱中的主要污染源：细菌、真菌（霉菌和酵母菌）、病毒、支原体以及非同种细胞对于细胞来说，非常理想的培养环境同样也适合这些污染源的生存，培养箱本身是不会辨别的，而细胞培养中大部分时间里细胞都是被放置于培养箱内，因此箱体内能否抑菌或灭菌非常关键！
　　
　　细菌：细菌污染后，培养基1-2天就会浑浊变黄，对细胞生长影响明显，应迅速将污染细胞与其它细胞系隔离，灭菌后丢弃，还要用实验室消毒剂消毒培养器皿和超净台。病毒：由于病毒寄生生存，爆发后尽快和正常细胞隔离，丢弃处理，相对来说容易处理，病毒污染对操作者威胁较大；尽管病毒污染的细胞不影响原代培养，但生产疫苗是不安全的。潜在的病毒污染是细胞大量生产和疫苗、干扰素等生物制品制作中的难题。
　　
　　真菌（霉菌和酵母菌）：真菌污染后培养液不变浑浊，不象细菌污染那么容易被发现，真菌污染是细胞培养中zui常见的一种污染；污染后细胞生长的比较慢，目前没有好的抑制方法，包括现在常用的两性霉素，一旦污染容易反复爆发，尤其孢子很难杀灭。
　　
　　支原体：支原体污染细胞后，不会使细胞死亡且可以与细胞长期共存，培养基一般不发生浑浊，多数情况下细胞病理变化轻微或不显著，细微变化也可由于传代、换液而缓解，外观上给人以正常感觉，往往被大多数实验者忽视，实则细胞已经受到多方面潜在影响，如引起细胞变形，影响DNA合成，抑制细胞生长等。非同种细胞：即细胞交叉污染，由于细胞培养操作时各细胞株所需的器材和溶液没有严格分开，往往会使一种细胞被另一种细胞污染。目前，世界上已有几十种细胞都被HeLa细胞所污染，致使许多实验宣告无效。