胎牛血清中含有蛋白質、氨基酸、葡萄糖、激素等，其中蛋白質主要為白蛋白和球蛋白。氨基酸有多種，是細胞合成蛋白質的基本成分，其中有些氨基酸動物細胞本身不能合成（稱為必需氨基酸），必須由培養液提供。血清激素有胰島素、生長激素等及多種生長因子（如表皮生長因子、成纖維細胞生長因子、類胰島素生長因子等）；血清還含有多種未知的促細胞生長因子、促貼附因子及其他活性物質，能促進細胞的生長、增殖和貼附。

　　胎牛血清在動物細胞培養中起著多方面的作用可以概括為:①提供細胞生存和增殖所必需的生長調節因子。②補充基礎培養基中沒有或量不足的營養成分。③含有一些可供貼壁細胞型細胞貼壁生長的基質成分。④提供載體蛋白，可結合維生素、脂質、金屬離子等。⑤在一些情況下，中和毒性物質保護細胞不受傷害。⑥給培養液提供良好的緩沖系統。⑦提供蛋白酶抑制劑，保護細胞免受死細胞釋放的蛋白酶的傷害。

　　胎牛血清應用在哺乳動物細胞培養中；因此，胎牛血清應用很廣泛。比如，胎牛血清能夠用在人獸疫苗及生物技術藥物的科研、工業生產和質量控制領域。胎牛血清通常用于人源細胞系和原代細胞培養。但是，在人源細胞培養中胎牛血清可能會產生細胞行為的假象。也就是，同樣的人源細胞分別使用人血清和胎牛血清培養會表現出不同的行為