要进行细胞的体外培养，就必须给细胞提供和体内类似的环境条件。这些条件是细胞体外陪养的基础，大致分为以下几种：
1.温度
无论什么生物，都生活在一定的温度范围以内。温度过低时细胞生长缓慢甚至不生长。利用冷冻保藏细胞可保持细胞的原有分裂、分化能力。温度过高将导致细胞死亡。这主要是由酶和蛋白质所需要的最适温度决定的。多数生物大分子遇到高温后容易导致空间结构的改变或者丧失（变性）。细胞膜遇到高温后容易变态。在自然界，既有耐高温的细胞，也有耐低温的细胞。在极端情况下生长的生物对付极端环境的机制研究在生物进化和农业、环保、发酵工业中具有重大意义。
2.pH条件（酸碱度）
酸碱度也是生命存续的重要条件。过酸或过碱的环境可导致细胞死亡。这主要与蛋白质的变性和细胞膜的结构受损有关。
3.渗透压
细胞内外可溶于水的物质比例和种类决定了细胞的膨胀与收缩程度，因为细胞膜是半透膜，它只允许对自己有利的物质通过。同一物质在细胞内外的分布数量不同，当某一种极溶于水的物质在细胞外浓度过大时，有可能导致细胞干瘪死亡，这些物质在细胞内过多时则会导致细胞过量吸水而膨胀。细胞膜调节渗透压的能力是有限的。
4.营养物
人活着要吃饭，树木需要进行光合作用，这都是在获取营养。在细胞的培养中同样需要营养。营养物和水一起，组成了细胞培养液，培养液中含有细胞增殖和生长所必须的各种物质，这些物质与提供能量有关；而无机盐、维生素、激素，这些物质与代谢调节控制有关。细胞培养液的设计一直是细胞离体培养技术的关键。理想的细胞培养液可以同时解决细胞离体培养所需要的pH值、渗透压、营养物、调节物质的全部需要。在干细胞分化研究与应用中，关键的步骤是找到一种能够使干细胞分化成为所需细胞和组织的营养液。相同的人的干细胞，放在不同的营养液中就能分化培养出人的各种脏器，这个昔日的梦想已经开始成为现实。植物细胞的组织培养技术已经基本完善配套。名贵花卉、中草药、脱毒马铃薯、组织培养莲菜苗等植物细胞与组织培养技术在不断地完善，而组织培养液的商品化也已经被许多农民接受。
5.水
水被誉为“生命之源”，如果从细胞培养这个层面来看，就可以发现，水是细胞需要量最大的物质，不同的物种、不同部位、不同生长期的细胞含水量差别相当大。在沙漠中，我们可以发现，干旱植物细胞的含水量高达90%。在细胞培养的过程中，水的需求量一般与细胞培养液一起考虑。
6.无菌条件
无菌条件是细胞离体培养最基本的条件。虽然体外细胞培养仅仅是对所需的细胞进行培养，但环境中（如空气）有各种微生物，因此，必须对所需细胞进行无菌的隔离培养。
7.光
植物细胞和少数细菌需要利用光进行光合作用。
8.气体
动物细胞需要不断供给氧气和排除二氧化碳，植物细胞则与此相反。
以上这些物理化学条件都是通过实验室的设备来实现的。