胎牛血清是由血浆去除纤维蛋白而形成的一种很复杂的混合物，其组成成份虽大部分已知，但还有一部分尚不清楚，且血清组成及含量常随供血动物的性别、年龄、生理条件和营养条件不同而异。血清中含有各种血浆蛋白、多肽、脂肪、碳水化合物、生长因子、激素、无机物等，这些物质对促进细胞生长或抑制生长活性是达到生理平衡的。
胎牛血清在细胞培养中的作用：其是细胞培养中用量最大的天然培养基，含有丰富的细胞生长必须的营养成份，常用于动物细胞的体外培养，具有极为重要的功能。
1.是细胞贴壁、铺展在塑料培养基质上所需因子来源。
2. 提供结合蛋白，能识别维生素、脂类、金属和其他激素等，能结合或调变它们所结合的物质活力。
3.提供蛋白酶抑制剂，使在细胞传代时使剩余胰蛋*酶失活，保护细胞不受伤害。
4.提供对维持细胞指数生长的激素，基础培养基中没有或量很少的营养物，以及主要的低分子营养物。
5.起酸碱度缓冲液作用。
6.有些情况下结合蛋白质能与有毒金属和热原质结合，起到解毒作用。
胎牛血清使用注意事项：
血清是否灭活：加热可灭活血清中补体系统，在极少数情况下（培养es细胞，平滑肌细胞时）建议灭活，在培养其余细胞时不建议灭活血清。血清灭活非常容易产生沉淀，如必须灭活请按56℃，30 min，轻微摇晃原则操作，灭活温度高、时间长、摇晃不均都容易产生沉淀。
无血清培养基：无血清培养基在结果重复性、细胞体外分化方面有优势，但是，血清仍然是培养液中最基本的添加物，尤其是在原代培养或细胞生长状态不良时，常常会先使用有血清的培养液进行培养，待细胞生长旺盛后再换成无血清培养液。