一、體內、外細胞的差異和分化
1、差異：細胞離體后，失去了神經體液的調節和細胞間的相互影響，生活在缺乏動態平衡的相對穩定環境中，久天長，易發生如下變化：分化現象減弱；形態功能趨于單一化或生存一定時間后衰退死亡；或發生轉化獲得不死性，變成可無限生長的連續細胞系或惡性細胞系。因此，培養中的細胞可視為一種在特定的條件下的細胞群體，它們既保持著與體內細胞相同的基本結構和功能，也有一些不同于體內細胞的性狀。實際上從細胞一旦被置于體外培養后，這種差異就開始發生了。
雖然體外細胞與機體細胞存有差異，但并未失去研究的意義。且不論其有許多性狀仍與體內相同（如體外培養的心肌細胞仍可博動），只從細胞遺傳學（Cyto－genetics）的角度看，離體細胞仍帶有全套的二倍體基因。細胞在培養中的表現，只不過是相應基因關閉／開啟引起的現象，這并非是缺陷。恰恰相反，在培養的細胞中某些特定功能的喪失，可為該基因的表達與調控提供線索。
2、分化；體外培養的細胞分化能力并未*喪失，只是環境的*，細胞分化的表現和在體內不同。細胞是否表現分化關鍵在于是否存在使細胞分化的條件，如Friend細胞（小鼠紅白血病細胞）在一定的因素作用下可以合成血紅蛋白，血管內皮細胞在類似基膜物質底物上培養時能長成血管狀結構，雜交瘤細胞能產生特異的單克隆抗體，這些均屬于細胞分化行為。
二、體外培養細胞的分型
（一）貼附型：大多數培養細胞貼附生長，屬于貼壁依賴性細胞，判斷細胞形態時不能接體內組織學標推判定，僅大致分成以下四型：
1、成纖維細胞型：胞體呈梭型或不規則三角形，中央有卵圓形核，胞質突起，生長時呈放射狀。除真正的成纖維細胞外，凡由中胚層間充質起源的組織，如心肌、平滑肌、成骨細胞、血管內皮等常呈本型狀態。另外，凡培養中細胞的形態與成纖維類似時皆可稱之為成纖維細胞。
2、上皮型細胞：細胞呈扁平不規則多角形，中央有圓形核，細胞彼此緊密相連成單層膜。生長時呈膜狀移動，處于膜邊緣的細胞總與膜相連，很少單獨行動。起源于內、外胚層的細胞如皮膚表皮及其衍生物、消化管上皮、肝胰、肺泡上皮等皆成上皮型形態。
3、游走細胞型：呈散在生長，一般不連成片，胞質常突起，呈活躍游走或變形運動，方向不規則。此型細胞不穩定，有時難以和其他細胞相區別。
4、多型細胞型：有一些細胞，如神經細胞難以確定其規律和穩定的形態，可統歸于此類。
（二）懸浮型；見于少數特殊的細胞，如某些類型的癌細胞及白血病細胞。胞體圓形，不貼于支持物上，呈懸浮生長。這類細胞容易大量繁殖。
三、培養細胞的生長和增殖過程
體內細胞生長在動態平衡環境中，而組織培養細胞的生存環境是培養瓶、皿或其它容器，生存空間和營養是有限的。當細胞增殖達到一定密度后，則需要分離出一部分細胞和更新營養液，否則將影響細胞的繼續生存，這一過程叫傳代（Passage或Subculture）。每次傳代以后，細胞的生長和增殖過程都會受一定的影響。另外，很多細胞特別是正常細胞，在體外的生存也不是無限的，存在著一個發展過程。所有這一切，使組織細胞在培養中有著一系列與體內不同的生存特點。