血清對于在傳統培養基配方中生長和增殖的大多數細胞系來說是需要的，因為大多數單獨的培養基并不能提供細胞生長所需要的全部營養，如MEM培養基，較為常用的量為8％～10％的比例，原代培養使用量為15%～20%，而特殊的低血清培養基血清量可降至3％左右，細胞的形態和功能不受影響。

血清是非常復雜的混合物，成分多樣，對細胞生長具有促進作用：

1）提供基本營養物質，如氨基酸、維生素、無機物、脂類物質、核酸衍生物等，是細胞生長必須的物質；

2）提供激素和各種生長因子，如胰島素、腎上腺皮質激素（、地塞米松）、類固醇激素（雌二醇、睪酮、孕酮）、成纖維細胞生長因子、表皮生長因子、血小板生長因子等；

3）提供結合蛋白，可攜帶重要的低分子量物質，如白蛋白攜帶維生素、脂肪、以及激素等，轉鐵蛋白攜帶鐵，在細胞代謝過程中起重要作用；有些情況下結合蛋白能與有毒金屬和熱原質結合，起到解毒作用；

4）血清能提供促接觸和伸展因子，使細胞貼壁免受機械損傷，對培養中的細胞起到某些保護作用；

5）能夠維持培養基的pH 值，起酸堿緩沖液作用；

6）有一些細胞，如內皮細胞、骨髓樣細胞可以釋放蛋白酶，血清中含有抗蛋白酶成分，起到中和作用。這種作用是偶然發現的，現在則有目的的使用血清來終止胰蛋白酶的消化作用。因為胰蛋白酶已經被廣泛用于貼壁細胞的消化傳代；

7）血清蛋白形成了血清的粘度，可以保護細胞免受機械損傷，特別是在懸浮培養攪拌時，粘度起到重要作用；

8）血清還含有一些微量元素和離子，它們在代謝穩定和解毒中起重要作用。

但是血清的加入也帶來了很多問題：

1）血清的成分可能有幾百種之多，目前對其準確的成分、含量及其作用機制仍不清楚，尤其是對其中一些多肽類生長因子、激素和脂類等尚未充分認識，這給研究工作帶來許多困難；

2）血清都是批量生物試劑，各批量之間差異很大，這種差異來源于不同的制備方法和除菌方法、動物的年齡差別及血清的儲存條件等，而且與取血動物的來源關系密切。不同的牧場、不同的氣候天氣及其他環境因素都可能影響血清的質量。要保證每批血清的相似性極為困難，從而使實驗的標準化和連續性受到限制。因此選好了一種血清就要盡可能使用它。在需要更換時，也要盡量保持與原有的一批血清相似。現在很多公司都提供血清預留，你一旦選定了某個批次的血清，備足一年的量，這樣可以避免很多麻煩；

3）對大多數細胞，在體內狀態，只是在損傷愈合以及血液凝固過程中才接觸血清，因此使用血清有可能改變某種細胞在體內的正常狀態，血清可能促進某些細胞的生長（成纖維細胞）同時抑制另一類細胞生長（表皮細胞）；

4）血清含一些對細胞產生毒性的物質，如多胺氧化酶，能與來自高度繁殖細胞的多胺反應（如精胺、亞精胺）形成有細胞毒性作用的聚精胺，補體、抗體、細菌毒素等都會影響細胞生長，甚至造成細胞死亡；

5）血清取材中可能帶入支原體、病毒，如具有爭議的黑膠蟲，對細胞產生潛在影響；

6）大規模生物試劑中，血清來源越來越困難，價格昂貴，是構成生物試劑成本的主要部分之一。