细胞培养是一种应用最为广泛的体外培养技术。方法很多，总的说来，不外乎原代培养（包括从组织块开始的原代培养和从细胞悬液开始的原代培养）和传代培养两大类。除了细胞的原代培养物以外，通过各种传代培养的方法，还可以得到各种细胞系、细胞株，克隆等细胞的传代培养物。据国际组织培养学会专业术语委员会规定，原代培养物在首次传代后即成为细胞系，而不问其是否能长期连续传代。能连续传代的细胞系可另称为连续性细胞系。在一个细胞系中，由于细胞来自原代培养物中的不同的细胞谱系，并非所有的细胞均具有相同的分化标志和特性。通过克隆形成法或各种选择培养法，有可能从原代培养物或细胞系中把那些具有共同特性或分化标志的细胞群体分离出来，形成细胞株。能连续传代的细胞株可另称为连续性细胞株。克隆又称无性繁殖系，系单个细胞通过有丝分裂所形成的细胞群体，是细胞株的特殊情形。一个克隆中的细胞在遗传性上不一定是均质的，如肿瘤细胞的克隆由于不均质分裂在遗传性上就是不均质的。自从1956年小鼠结缔组织L连续系建立以来，40多年间世界上所建立的各种连续性细胞系、连续性细胞株、克隆的总数估计有5000种以上，其中单是类淋巴母细胞连续系即约有2000余种。中国建立的连续性细胞株系约有120多种。陈瑞铭等于1960年建立了世界上第一个人肝癌细胞连续系（BEL－16）。
两类培养细胞
体外培养的细胞概括说来可分为两类，一类是以上皮细胞或类上皮细胞为代表的器官专一细胞（即器官实质细胞），一类是以成纤维细胞或成纤维样细胞为代表的间叶细胞。
典型的体外上皮细胞在光学显微镜下为正方形或六角形，细胞紧密相连长成一片，核质比值较高。在电子显微镜下则显出有桥粒、张力原纤维等特殊的形态标志。它可以起源于三个原始胚层中的任何一个，并可区分为正常上皮细胞和肿瘤上皮细胞两种。绝大部分体外上皮细胞只能在原代培养物中存活很短一段时间，不能传代，其原因目前尚无确切的解释，据认为可能与失去了基质细胞的支撑作用有关。少数体外上皮细胞可以因为条件适合传代下去，甚至形成一个连续的细胞株系。迄今为止，形成连续系的细胞几乎都是肿瘤上皮细胞，其成功的机率在人的膀胱癌为1/18。体外的肿瘤上皮细胞绝大多数保持着体内的分化特征，但由于体外环境对它们的选择和改造，某些分化特征（如某些同工酶）可能会有所变异。传代培养的过程中，特别是在所谓不稳定期中的最初几代，某些分化特征（如某些分泌蛋白）甚至可能会丢失。正常上皮细胞几乎不可能形成连续系，迄今所有的所谓“正常的上皮细胞系”实际都是不正常的，有证据表明这些“正常的上皮细胞系”大部分均由干细胞增殖而成。若干小鼠的“正常细胞系”还能在体内形成肿瘤。尽管如此，这些“正常的上皮细胞系”还是很珍贵的，尤其是人的并不多，中国至1984年底，建成的“正常的上皮细胞系”有HL－7702（人肝）、SL7（人肺和小儿包皮）等。
细胞培养技术中所采用的“成纤维细胞”这个词并不精确，是为了方便才沿用。它指的是在体外培养条件下出现的，其形态与真正的成纤维细胞相似的、一切源自间叶组织的细胞。因此，更正确的术语应为“成纤维样细胞”。典型的成纤维样细胞在光学显微镜下呈细长形或梭形，细胞较为疏松地长成一片，或平行成束，或交叉成网，其形态可因培养基及细胞密度的不同而不同。某些类型的成纤维样细胞可以分泌胶原、透明质酸和硫酸软骨素等。成纤维样细胞既可起源于胚胎组织，亦可起源于成体组织。在上皮细胞的原代培养物退化后往往继之有未分化的没有组织专一性的成纤维样细胞生长，此类成纤维样细胞据认为来自小血管的血管形成性间叶细胞。一般说来，成纤维样细胞在体外生存的期限虽比正常上皮长一些，但亦极为有限。在少数情况下，生长渐趋停止的成纤维样细胞，在一定时期之后，可突然又重趋活跃，并不断增殖为可以连续传代的细胞系，其细胞可以在体内形成肿瘤，此种现象称为自发新生性转化，多见于啮齿动物的成纤维样细胞，尤多见于小鼠的成纤维样细胞。著名的3T3细胞系、C3HT10
细胞系、BHK细胞系皆由此而得。此外，恶性间叶细胞、即起源于间叶组织的肿瘤细胞，要比肿瘤上皮细胞更易在体外增殖传代，目前已有相当多的起源于间叶组织的连续性肿瘤细胞系。
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