血清是非常复杂的混合物，成分多样，含有各种生理平衡的分子量差别很大的生物分子，有的对细胞生长有促进作用，如含有携带激素、矿物质、微量元素和脂类物质的转运蛋白等。血清能够提供细胞贴壁因子和扩散因子。血清中含有起稳定作用和解毒的因子，能够维持培养基的pH 值并抑制蛋白酶直接或间接的酶解。但是血清的加入也带来了很多问题：
(1) 血清的成份可能有几百种之多，目前对其准确的成份、含量及其作用机制仍不清楚，尤其是对其中一些类生长因子、激素和脂类等尚未充分认识，这给研究工作带来许多困难；
(2) 血清都是批量生产，各批量之间差异很大，而且血清保存期至多一年，因此，要保证每批血清的相似性极为困难，从而使实验的标准化和连续性受到限制；
(3) 不能排除血清中含有易变物质，这被认为是“瓶中恶化”的原因之一。
(4) 对大多数细胞，在体内状态，血清不是它们接触的生理学液体，只是在损伤愈合以及血液凝固过程中才接触血清，因此使用血清有可能改变某种细胞在体内的正常状态，血清可能促进某些细胞的生长（成纤维细胞）同时抑制另一类细胞生长（表皮细胞）。
(5) 血清含一些对细胞产生毒性的物质，如多胺氧化酶，能与来自高度繁殖细胞的多胺反应（如精胺、亚精胺）形成有细胞毒性作用的聚精胺。补体、抗体、细菌毒素等都会影响细胞生长，甚至造成细胞死亡。
(6) 取材中可能带入支原体、病毒，对细胞产生潜在影响。
(7) 血清的使用使得实验和生产的标准化困难，其中的使得某些转基因蛋白生物药品生产中分离纯化工作很难完成。
(8) 大规模生产中，血清来源越来越困难，价格昂贵，是构成生产成本的主要部分之一。
(9) 为了使与传染源相关的风险减少到zuì低，存在多个国家间限制进出口生物材料的国际法规。
