Τα κύτταρα αναπτύσσονται σε ένα τρυβλίο. Αυτή η απλή δήλωση περιγράφει μια τεχνική που στηρίζει τη σύγχρονη βιολογία. Η κυτταροκαλλιέργεια είναι η διαδικασία ανάπτυξης κυττάρων υπό ελεγχόμενες εργαστηριακές συνθήκες. Τα κύτταρα μπορεί να είναι βακτήρια, ζυμομύκητες, κύτταρα εντόμων ή κύτταρα θηλαστικών. Μπορεί να είναι πρωτογενή κύτταρα που λαμβάνονται απευθείας από ιστούς ή αθανατοποιημένες κυτταρικές σειρές που διαιρούνται επ' αόριστον. Μπορούν να καλλιεργηθούν σε μικρές φιάλες ή σε βιοαντιδραστήρες χιλίων λίτρων.

Οι συνθήκες έχουν σημασία. Τα κύτταρα χρειάζονται θρεπτικά συστατικά: σάκχαρα, αμινοξέα, βιταμίνες και άλατα. Χρειάζονται τη σωστή θερμοκρασία, συνήθως 37 βαθμούς Κελσίου για τα κύτταρα των θηλαστικών. Χρειάζονται το σωστό pH, συνήθως γύρω στο 7,4. Χρειάζονται οξυγόνο, το οποίο παρέχεται μέσω του καλλιεργητικού μέσου ή μιας αέριας φάσης. Πρέπει να προστατεύονται από τη μόλυνση, γι' αυτό και η κυτταροκαλλιέργεια γίνεται σε αποστειρωμένους χώρους με μερικές φορές να προστίθενται αντιβιοτικά στο μέσο.

Η κυτταροκαλλιέργεια έχει πολλές χρήσεις. Παράγει εμβόλια, αντισώματα και άλλα βιολογικά προϊόντα. Ελέγχει φάρμακα για τοξικότητα και αποτελεσματικότητα. Μελετά πώς τα κύτταρα αντιδρούν σε σήματα και πώς αναπτύσσονται ασθένειες. Αναπτύσσει ιστούς για μεταμόσχευση. Είναι ένα μοντέλο συστήματος, ένα ελεγχόμενο περιβάλλον όπου μπορούν να χειραγωγηθούν μεταβλητές.

Η τεχνική δεν είναι χωρίς περιορισμούς. Τα κύτταρα σε ένα τρυβλίο συμπεριφέρονται διαφορετικά από τα κύτταρα σε ένα σώμα. Χάνουν το πλαίσιό τους, τους γείτονές τους, την παροχή αίματος. Ένα φάρμακο που λειτουργεί σε κυτταροκαλλιέργεια μπορεί να αποτύχει σε έναν ασθενή. Η κυτταροκαλλιέργεια είναι ένα σημείο εκκίνησης, όχι η τελική απάντηση.