二氧化碳培養箱，即CO2細胞培養箱。通過箱體模擬組織內環境對細胞/組織進行體外培養的一種裝置。用於細胞、組織培養和某些特殊微生物的培養，應用於細胞動力學研究、哺乳動物細胞分泌物的收集、各種物理化學因素的致癌或毒理效應、抗原的研究和生產、培養雜交瘤細胞生產抗體、體外受精、幹細胞、組織工程、藥物篩選等研究領域。
二氧化碳培養箱加熱方式分為兩種：水套式和氣套式，兩種加熱系統都是精確和可靠的，同時它們都有著各自的優點和缺點。
水套式加熱是通過一個獨立的水套層包圍內部的箱體來維持溫度恆定的，其優點 ：水是一種很好的絕熱物質，當遇到斷電的時候，水套式系統就可以比較長時間的保持培養箱內的溫度準確性和穩定性（維持溫度恆定的時間是氣套式系統的 3－4 倍），有利於實驗環境不太穩定（如有用電限制，或者經常停電）並需要保持長時間穩定的培養條件的用戶選用。
氣套式加熱是通過遍布箱體氣套層內的加熱器直接對內箱體進行加熱的，又叫六面直接加熱。氣套式與水套式相比，具有加熱快，溫度的恢復比水套式培養箱迅速的特點，特別有利於短期培養以及需要箱門頻繁開關的培養。此外，對於使用者來說氣套式設計比水套式更簡單化（水套式需要對水箱進行加水、清空和清洗，並要經常監控水箱運作的情況）。