二氧化碳培養箱是通過在培養箱箱體內模擬形成一個類似細胞/組織在生物體內的生長環境，培養箱要求穩定的溫度（37°C）、穩定的CO2水平（5%）、恒定的酸堿度（pH值：7.2-7.4）、較高的相對飽和濕度（95%），來對細胞/組織進行體外培養的一種裝置。
為什么要用5%的CO2呢？
因為細胞培養箱的中氣體環境是95%的空氣和5%的CO2。CO2既是細胞代謝產物，也是細胞所需成分，它主要與維持培養液的pH有直接關系。動物細胞多數需要微堿性環境，pH為7.2~7.4，以不超出6.8~7.6為宜。在細胞培養過程中，隨著CO2釋放量的增多，培養基會變酸，因此常加入NaHCO3（與CO2溶于水后所形成的H2CO3構成一個緩沖對）來調節pH。NaHCO3具有釋放CO2的傾向，加入CO2可以抑制這個反應的進行。培養箱中CO2濃度應與培養液中NaHCO3濃度相平衡，如果培養箱中CO2濃度設定在5%，培養液中NaHCO3的加入量應為1.97 g/L；如果CO2濃度維持在10%，則NaHCO3的加入量應為3.95 g/L。