Quá trình trao đổi chất của cơ thể được tập trung chủ yếu ở trong từng tế bào. Sự chuyển hóa vật chất chủ yếu xảy ra trong tế bào và có tính quyết định đến sự tồn tại của cơ thể sống. Ở tế bào động vật, ngoài tác động của hoạt động enzyme, hệ dịch quanh tế bào, chúng còn bị tác động rất mạnh bởi hệ thần kinh. Hệ thần kinh thu nhận những phản xạ phong phú từ bên ngoài và bên trong tế bào, điều khiển một cách hài hòa toàn bộ quá trình trao đổi chất ở tế bào. Sự rối loạn quá trình trao đổi chất ở tế bào có liên quan rất chặt chẽ đến sự điều khiển của hệ thần kinh. Do đó, việc trao đổi chất của tế bào động vật ở cơ thể sống là hết sức phức tạp. Khi nuôi cấy tế bào in vitro, các quá trình trao đổi chất của tế bào hoàn toàn tuân theo các đặc điểm của một tế bào độc lập, giống như quá trình trao đổi chất ở tế bào vi sinh vật. Khi đó, tế bào động vật trở thành một thực thể độc lập không tuân theo các qui luật của mô và qui luật của cơ thể đa bào. Việc nuôi cấy tế bào động vật được thực hiện trên cơ sở điều khiển quá trình tổng hợp enzyme và điều khiển các hoạt động của enzyme. Sự hoạt động của enzyme cũng như quá trình tổng hợp enzyme sẽ quyết định khả năng phát triển của tế bào, khả năng tạo ra những sản phẩm trao đổi chất của tế bào cũng như khả năngphân chia tế bào. Hai vấn đề mang tính chất quyết định trong việc điều khiển quá trình tổng hợp và hoạt động của tế bào: Bản chất tự nhiên – nguồn gốc – của tế bào giúp định hướng sản phẩm cuối. Yếu tố môi trường quyết định tính trạng riêng biệt của tế bào giúp tính trạng đó được biểu hiện ra trong quá trình nuôi cấy. Mọi tác động của môi trường đến tế bào nuôi cấy invitro đều là những tác động trực tiếp, xảy ra rất nhanh và rất mãnh liệt; do đó khi tiến hành kỹ thuật nuôi cấy in vitro cần tạo ra sự hài hòa trong mọi tác động đến sự trao đổi chất của tế bào được nuôi cấy.