由于动物细胞培养液一般使用碳酸盐pH缓冲系统，要求培养环境中维持一定浓度的CO2，所以动物细胞的培养一般需要CO2培养箱。
CO2培养箱采用两种不同的CO2维持系统。一种方式是通过使用空气泵，将CO2和空气按一定比例混合后吹入培养箱。另一种方式是通过一个自动的CO2检测控制系统，在检测到CO2浓度低于要求浓度时打开CO2气阀充入CO2。由于前一种方法耗费CO2而且不容易精确控制CO2浓度，先进的CO2培养箱都采用自动监控系统来维持CO2的浓度。
配有自动CO2检测控制系统的培养箱需要根据生产厂家的说明，定期做CO2浓度的测试和矫正。
CO2培养箱的隔热采用水套式和气套式两种类型。水套式需要用户在安装培养箱时培养箱壁的空间内灌入大量蒸馏水。由于水的比热容很高，水套式的优点是有助于均匀散热和避免形成冷区，以及在断电后能够比较好的减缓培养箱内温度的降低。它的缺点是由于灌入大量的水，培养箱变得非常沉重，不易搬动。有效的隔热系统和先进的表面散热元件的使用使气套式培养箱兼备了轻便性和水套式培养箱的优点，所以新型的CO2培养箱大多采用气套式。
目前大多数实验室都使用进口的细胞培养箱。虽然进口的产品质量上比较有保障，但价格很贵，而且售后服务不是很方便。国内的细胞培养箱的质量也有了很大的提高，比如笔者使用的长沙长锦科技有限公司的二氧化碳培养箱，在很多方面都接近笔者使用过的FORMA二氧化碳培养箱，售后服务也比较好。
CO2培养箱一般配一个水盘，用以维持很高的湿度。水盘内的水要定期添加，水盘也要定期清洗以避免微生物的生长。
为了减少微生物的污染，有一些CO2培养箱提供灭菌功能。有的可以加热到比较高的温度来灭菌，有的则通过让空气循环通过一个紫外线腔体的办法来灭菌，这样就灭菌时就不需要中断细胞的培养。