二氧化碳培养箱是在普通培养基础上的改进，加入了CO2，满足微生物培养所需的环境，通过模拟细胞／组织的生长环境进行培养。二氧化碳培养箱是一种先进的细胞、组织和细菌培养设备，也是免疫学、肿瘤学、遗传学和生物工程的必备关键产品，可广泛用于微生物学、农业科学和医学实验的研究和生产。
二氧化碳不仅是细胞的代谢产物，是细胞生长的必要成分，还与培养基pH值的维持有关。培养箱中的二氧化碳可以起到保温作用，使温度控制在合适的范围内，类似温室效应的原理。
培养基中有Na2CO3，作为缓冲液，保持pH在适当范围内，原理是在Na2CO3存在时，氢离子、氢氧根离子会与它发生反应，从而控制pH；促进细胞分裂，促进细胞呼吸和光合作用，成为物质物质。典型的细胞培养物的pH值为7．0－7．4，由于碳酸盐岩pH缓冲系统是一种生理pH缓冲系统（它是人类血液中最重要的pH缓冲系统），大多数培养物都使用它来维持稳定的pH值。在配制粉状培养液时，往往需要加入一定量的碳酸氢钠。
对于大多数使用碳酸盐作为pH缓冲液的培养物，培养箱中的CO2需要保持在2 － 10％之间，以维持培养物中溶解CO2的浓度，以保持稳定的pH值。同时，细胞培养容器需要具有一定的透气性，以便于气体交换。因此在CO2培养箱的使用中，CO2浓度检测是关键，
二氧化碳传感器是专门检测CO2浓度的元件
