Sel tumbuh di dalam cawan petri. Pernyataan sederhana itu menggambarkan teknik yang mendasari biologi modern. Kultur sel adalah proses menumbuhkan sel di bawah kondisi laboratorium yang terkontrol. Sel-sel tersebut dapat berupa bakteri, ragi, sel serangga, atau sel mamalia. Sel-sel tersebut dapat berupa sel primer yang diambil langsung dari jaringan atau garis sel abadi yang membelah tanpa batas. Sel-sel tersebut dapat ditumbuhkan dalam labu kecil atau dalam bioreaktor berkapasitas ribuan liter.

Kondisi sangat penting. Sel membutuhkan nutrisi: gula, asam amino, vitamin, dan garam. Mereka membutuhkan suhu yang tepat, biasanya 37 derajat Celcius untuk sel mamalia. Mereka membutuhkan pH yang tepat, biasanya sekitar 7,4. Mereka membutuhkan oksigen, yang disediakan melalui media kultur atau fase gas. Mereka perlu dilindungi dari kontaminasi, itulah sebabnya kultur sel dilakukan di dalam lemari steril dengan antibiotik yang terkadang ditambahkan ke media.

Kultur sel memiliki banyak kegunaan. Ia menghasilkan vaksin, antibodi, dan produk biologis lainnya. Ia menguji toksisitas dan kemanjuran obat. Ia mempelajari bagaimana sel merespons sinyal dan bagaimana penyakit berkembang. Ia menumbuhkan jaringan untuk transplantasi. Ia merupakan sistem model, lingkungan terkontrol di mana variabel dapat dimanipulasi.

Teknik ini bukannya tanpa keterbatasan. Sel dalam cawan petri berperilaku berbeda dari sel dalam tubuh. Mereka kehilangan konteksnya, tetangganya, dan suplai darahnya. Obat yang bekerja dalam kultur sel mungkin gagal pada pasien. Kultur sel adalah titik awal, bukan jawaban akhir.