二氧化碳培养箱广泛应用于细胞、组织培养和某些特殊微生物的培养，常见于细胞动力学研究、哺乳动物细胞分泌物的收集、各种物理、化学因素的致癌或毒理效应、抗原的研究和生产、培养杂交瘤细胞生产抗体、体外授精(ivf)、干细胞、组织工程、药物筛选等研究领域。二氧化碳培养箱是一种可以对温度、湿度和ph三项指标进行控制的培养箱，不同品牌的产品虽然不尽相同，但大致原理是一样的。
①co2的调控：
二氧化碳培养箱气路由高浓度的co2钢瓶、气泵、稳压阀、针型阀，电磁阀、流量计及储气瓶等组成。当输入一定压力的高浓度co2气体，通过调节阀、针阀及电磁阀的流量、时间控制，保证一定量的co2气体进入工作室，达到自动控制工作室内的co2浓度值。该值同时通过显示电路显示，便于观察了解。在co2箱工作过程中，由储气瓶对工作室内进行补气，以保持稳定的co2浓度值。
二氧化碳培养箱常用热导（tc）传感器或红外（ir）传感器检测箱体内二氧化碳浓度的变化。当二氧化碳培养箱的门被打开时，co2从箱体内漏出，此时传感器就会探测到co2浓度的降低，并做出及时的反应，重新注入co2使其恢复到原先预设的水平。
②温度的调控：
co2培养箱的温度是通过电热丝加热的,主要有水套式加热和气套式加热两种加热系统。
③湿度的调控：
大多数的co2培养箱是通过增湿盘的蒸发作用产生湿气的，大型的二氧化碳培养箱是用蒸汽发生器或喷雾器来控制相对湿度水平的。一些培养箱在底部设置湿度蓄水池，这样可以增强蒸发作用，但是，这个系统也更复杂，由于复杂结构的增加一些难以预料的问题也会在使用过程中出现。