二氧化碳培养箱，通过模拟类似细胞/组织在生物体内的生长环境，来对细胞/组织进行体外培养，广泛应用于医学、免疫学、遗传学、微生物、农业科学、药物学的研究和生产。
根据工作原理二氧化碳培养箱可分为水套式和气套式两种。水套式二氧化碳培养箱需要加水，通过水的热量传递保持温度的恒定和维持足够的湿度水平。一般培养箱会在加热的控制面板上安装一个蓄水池，需要定期加入超纯水，维持箱内的湿度，避免培养液蒸发。
培养箱为什么需要加超纯水呢？
1、降低水中离子的影响
在细胞培养中，一些重金属离子的含量要求控制在细胞所需的生理范围内，如：铜离子浓度过低，会影响相关酶的活性及相应的生理代谢途径，进而影响细胞的正常生长；铜离子浓度过高时，促进自由基形成，同时能氧化蛋白、脂类和 DNA，造成细胞膜电位的下降进而引起细胞的死亡；钙、镁等金属离子会降低胰酶活力，达不到消化的效果。
通常，电阻率仪能检测到的18.2 MΩ·cm的超纯水中离子杂质的总含量小于1ppb(250C)，已有效去除了水中的金属离子。
牛血清和培养基中的离子浓度已满足细胞生长的需要，在细胞培养试剂的配制和细胞培养箱用水，为避免干扰，应该选用超纯水，尤其是在配置消化液时需要使用低钙镁型的超纯水。使用超纯水，不仅可有效防止矿物质储积在水箱内产生腐蚀作用，也会降低水中的金属元素对细胞生长的影响。
2、避免微生物的引入
细胞培养箱污染是导致细胞培养失败的一个主要因素，会殃及整个实验室的细胞培养实验。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、非同种细胞等。另外，内毒素污染也会给细胞培养实验带来诸多难以预料的不良后果，如，改变细胞形态，影响细胞附着力，活化细胞产生细胞因子等，极大程度影响后续实验进程和结果的准确性。
通常细胞培养的内毒素污染来自于血清、培养液及外加药物配制用水等。为避免细胞培养受到内毒素污染的影响，选择无内毒素的超纯水进行细胞培养相关试剂的配制和细胞培养箱供水是很关键的一步。
通过实验证明，可高效去除水中的热原(内毒素)、核酸酶、细菌等杂质，是防止外源微生物污染箱内环境的一个有效屏障。
3、减少有机物的影响
水中的有机杂质通常是生物源、植物材料腐烂产生的腐殖酸，这些溶解在水中的有机物会促进微生物的繁殖，阻碍细胞的生长。细胞培养的有机物含量要求TOC<5ppb。