維持培養人正常組織來源細胞旺盛生長,必須有恒定而適宜的溫度。不同種類的細胞對培養溫度要求也不同。
人體細胞培養的標準溫度為36.5℃±0.5℃，偏離這一溫度范圍，細胞的正常代謝會受到影響，甚至死亡。
培養細胞對低溫的耐受力較對高溫強，溫度上升不超過39℃時，人正常組織來源細胞代謝與溫度成正比；人體細胞在39-40℃1小時，即能受到一定損傷，但仍有可能恢復；在40-41℃1小時，細胞會普遍受到損傷，僅小半數有可能恢復；41-42℃1小時,細胞受到嚴重損傷,大部分細胞死亡，個別細胞仍有恢復可相反，溫度不低于0℃時，對細胞代謝雖有影響，但并無傷害作用；把細胞放入25-35℃時，細胞仍能生存和生長，但速度減慢；放在4℃數小時后，再回到37℃培養，細胞仍能繼續生長。細胞代謝隨溫度降低而減慢，當溫度降至冰點以下時，細胞可因胞質結冰受損而死亡。但是，如果向培養液中加入一定量的冷凍保護劑（二甲亞砜或甘油），人正常組織來源細胞可在深低溫下如-80℃或-196℃（液氮）長期保存。