天然培養基也稱復合培養基，是含有化學成分還不清楚或化學成分不恒定的天然有機物。天然培養基主要取自動物體液或從動物組織分離提取。其優點是營養成分豐富，培養效果良好，缺點是成分復雜，來源受限。天然培養基/液的種類很多，包括生物性液體（如血清）；組織浸液（如胚胎浸液）；凝固劑（如血漿）等。
的特點：組織培養技術建立的早期，體外培養細胞都是利用，如蛋白水解物、血清等。其優點是含有豐富的營養物質及各種細胞生長因子、激素類物質，滲透壓、pH等也與體內環境相似，缺點是其為成分不明確的混合物，受其來源及法規等問題的限制，制作過程復雜，批次間差異大，并逐漸被合成培養基所取代。實際工作中往往將與人工合成培養基結合使用。目前常見有水解乳蛋白和新生牛血清。
動物細胞培養技術，無論在基礎研究和生產實踐方面都越來越受到生物技術界的重視，現已成為生化工程學科主要前沿領域之一。利用人工培養的動物細胞，可以分離和鑒定病毒，進行遺傳工程、代謝及其調節方面的研究，并能根據其表達產物方面的優點，生產出許多與人類健康和生存密切相關的生物技術產品，如疫苗、基因工程藥物、抗體藥物、基因治療藥物等。
培養動物細胞，無論是為了增殖病毒，還是為了獲得相關的生物制品，都力求使細胞大規模、高密度生長，并在高密度下維持高的細胞活性，簡化下游純化工藝，提高生物制品的安全性和產率，降低產品的成本，提高市場競爭力。
在細胞培養中zui基礎、zui關鍵的因素——細胞培養基的合理選擇和使用至關重要，它直接推動或制約著細胞培養技術的發展。細胞培養基從（如動物組織提取液、水解乳蛋白等）、傳統合成培養基（如199、MEM等）到無血清無動物組分培養基等經過近一個世紀的研究開發，已經取得了很大進展。但由于我國生物技術發展相對滯后，尤其是細胞培養基礎技術平臺相對薄弱，所以目前國內在生物制品生產中仍大量使用含有動物組分的培養基，如水解乳蛋白、牛血清等，給生物制品帶來較大的安全隱患。因此，降低血清用量，采用化學成分明確培養基替代動物來源培養基（如水解乳蛋白）等進行細胞大規模培養，已迫在眉睫。
