Kultur sel adalah cara untuk menumbuhkan dan memelihara sel di luar tubuh, biasanya di dalam inkubator sel. Dalam proses ini, sel tumbuhan atau hewan dikeluarkan dari jaringan, dan dengan nutrisi dan kondisi yang tepat, mereka akan tumbuh dalam wadah yang dirancang khusus. Peneliti harus menghitung suhu, kelembaban, dan cara terbaik untuk menjaga kultur sel bebas dari kontaminan agar kultur tetap hidup. Kultur jaringan dan organ adalah ilmu yang tidak dapat disangkal saat ini, tetapi kemajuan kultur sel telah lama datang. Mereka pertama kali muncul pada pertengahan 1950-an dengan kloning hewan, yang menghasilkan kecebong rekayasa pertama.
Umumnya kultur sel ditanam dalam gelas—in vitro. Tentu saja, menumbuhkan kultur dapat dimulai dengan satu sel, mirip dengan menumbuhkan jamur atau menumbuhkan bakteri. Sel-sel membelah, mengubah ukurannya, dan dapat terus berkembang sampai salah satu elemen yang dibutuhkan hilang.
Sebuah batch kultur sel biasanya berisi sel-sel dari satu jenis, meskipun dua industri, ilmu makanan dan pengolahan air limbah, menggunakan kultur campuran. Ketika sel memiliki struktur dan sifat yang serupa, dikatakan bahwa mereka homogen—dan karena mereka berasal dari sel induk tunggal, mereka adalah klon. Setiap variasi dalam genetika populasi sel disebut sebagai populasi heterogen.
Para ilmuwan menumbuhkan sel dalam kultur untuk membantu mereka memahami biokimia sel. Beberapa aplikasi lain untuk kultur sel adalah untuk memeriksa metabolisme, mempelajari efek obat pada sel, dan mencari cara untuk membunuh sel kanker dengan lebih baik. Saat ini dimungkinkan untuk menumbuhkan kultur sel jaringan, yang dinamai “rekayasa jaringan”, yang dapat mensimulasikan kulit buatan.
Dengan bereksperimen dengan biologi dalam kultur sel skala besar, peneliti dapat mengetahui virus atau protein apa yang dibutuhkan untuk kelangsungan hidup hewan, atau apa yang merugikan perkembangbiakan hewan. Alasan terbaik untuk menggunakan kultur sel adalah sifat sampel yang konsisten. Kekurangannya adalah sel-sel bermutasi dan menjadi berbeda dari kelompok induknya. Kadang-kadang setelah sejumlah tertentu populasi sel berlipat ganda, sel-sel mengalami proses penuaan, atau penuaan lanjut. Dalam proses ini, sel-sel berhenti membelah, DNA rusak, dan mereka mati.
Peluang menemukan aplikasi komersial yang layak untuk kultur sel tidak besar. Para peneliti yang ingin menemukan produk tanaman obat (bioprospecting), mungkin menemukan bahwa pencarian dan penemuan obat baru dapat berarti meneliti setidaknya 10,000 tanaman berbeda dalam ribuan kumpulan kultur sel.