天然培养基也称复合培养基，是含有化学成分还不清楚或化学成分不恒定的天然有机物。天然培养基主要取自动物体液或从动物组织分离提取。其优点是营养成分丰富，培养效果良好，缺点是成分复杂，来源受限。天然培养基/液的种类很多，包括生物性液体（如血清）；组织浸液（如胚胎浸液）；凝固剂（如血浆）等。
的特点：组织培养技术建立的早期，体外培养细胞都是利用，如蛋白水解物、血清等。其优点是含有丰富的营养物质及各种细胞生长因子、激素类物质，渗透压、pH等也与体内环境相似，缺点是其为成分不明确的混合物，受其来源及法规等问题的限制，制作过程复杂，批次间差异大，并逐渐被合成培养基所取代。实际工作中往往将与人工合成培养基结合使用。目前常见有水解乳蛋白和新生牛血清。
动物细胞培养技术，无论在基础研究和生产实践方面都越来越受到生物技术界的重视，现已成为生化工程学科主要前沿领域之一。利用人工培养的动物细胞，可以分离和鉴定病毒，进行遗传工程、代谢及其调节方面的研究，并能根据其表达产物方面的优点，生产出许多与人类健康和生存密切相关的生物技术产品，如疫苗、基因工程药物、抗体药物、基因治疗药物等。
培养动物细胞，无论是为了增殖病毒，还是为了获得相关的生物制品，都力求使细胞大规模、高密度生长，并在高密度下维持高的细胞活性，简化下游纯化工艺，提高生物制品的安全性和产率，降低产品的成本，提高市场竞争力。
在细胞培养中zui基础、zui关键的因素——细胞培养基的合理选择和使用至关重要，它直接推动或制约着细胞培养技术的发展。细胞培养基从（如动物组织提取液、水解乳蛋白等）、传统合成培养基（如199、MEM等）到无血清无动物组分培养基等经过近一个世纪的研究开发，已经取得了很大进展。但由于我国生物技术发展相对滞后，尤其是细胞培养基础技术平台相对薄弱，所以目前国内在生物制品生产中仍大量使用含有动物组分的培养基，如水解乳蛋白、牛血清等，给生物制品带来较大的安全隐患。因此，降低血清用量，采用化学成分明确培养基替代动物来源培养基（如水解乳蛋白）等进行细胞大规模培养，已迫在眉睫。
