二氧化碳CO2培养箱主要控制模拟环境相关的三个基本变量：稳定的CO2水平、温度和相对湿度。实际挑选二氧化碳培养箱时除了这三个因素，其他的一些小因素也不能忽略，因为这些都会影响仪器的使用寿命，选购时应该从各方面的因素加以考虑。
一、CO2控制
CO2浓度探测可通过两种控制系统：红外传感器（IR）和热传导传感器（TC）进行测量。当二氧化碳培养箱的门被打开时，CO2从箱体内漏出，此时传感器就会探测到CO2浓度的降低，并做出及时的反应，重新注入CO2使其恢复到原先预设的水平。
热传导传感器（TC）监控CO2浓度的工作原理是通过测量两个电热调节器之间的电阻变化来实现的。箱内CO2浓度的变化会改变两个电热调节器间的电阻，从而促使传感器产生反应以达到调节CO2水平的作用。TC控制系统的一个缺点就是箱内温度和相对湿度的改变会影响传感器的稳定度。当箱门被频繁打开时，不仅CO2浓度，温度和相对湿度也会发生很大的波动，因而影响了TC传感器的精度。当需要的培养条件和频繁开启培养箱门时，此控制系统就显得不太适用了。
红外传感器（IR）作为另一个可选择的控制系统比TC系统具备稳定的CO2控制能力，它是通过一个光学传感器来检测CO2水平的。IR系统包括一个红外发射器和一个传感器，当箱体内的CO2吸收了发射器发射的部分红外线之后，传感器就可以检测出红外线的减少量，而被吸收红外线的量正好对应于箱体内CO2的水平，从而可以得出箱体内CO2的浓度。因为IR系统不会因温度和相对湿度的改变而受到影响，所以它比TC系统稳定，适用于需要频繁开启培养箱门的细胞培养。然而，此系统比TC系统贵，这时就要结合经费预算进行考虑了。
二、温度控制
保持培养箱内恒定的温度是维持细胞健康生长的重要因素。当选购二氧化碳培养箱时，有两种类型的加热结构可供选择：气套式加热和水套式加热。虽然这两种加热系统都是稳定和可靠的，但是它们都有着各自的优点和缺点。
水套式培养箱是通过一个独立的热水间隔间包围内部的箱体来维持温度恒定的。热水通过自然对流在箱体内循环流动，热量通过辐射传递到箱体内部从而保持了温度的恒定。水是一种很好的绝热物质，当遇到断电的时候，水套式系统就能可靠长久保持培养箱内的温度准确性和稳定性，维持温度恒定的时间是气套式系统的4-5倍。如果您的实验环境不太稳定（如经常停电）并需要保持长时间稳定的培养条件，此时，水套式设计的二氧化碳培养箱就是您的选择。
气套式加热系统是通过箱体内的加热器直接对箱内气体进行加热的。气套式设计在箱门频繁开关引起的温度经常性改变的情况下能够迅速恢复箱体内的温度稳定。因此，气套式与水套式相比，具有加热快，温度的恢复比水套式培养箱迅速的特点，有利于短期培养以及需要箱门频繁开关的培养。此外，对于使用者来说气套式设计比水套式简单化，水套式需要对水箱进行加水、清空和清洗，并要经常监控水箱运作的情况。在购买气套式培养箱时，要注意的是为了不影响培养，培养箱还应该有一个风扇以保证箱内空气的流通和循环，此装置还有助于箱内温度、CO2和相对湿度的迅速恢复。
三、相对湿度控制
培养箱内相对湿度的控制是重要的，维持足够的湿度水平才能保证不会由于过度干燥而导致培养失败。大型的二氧化碳培养箱是用蒸汽发生器或喷雾器来控制相对湿度水平的，而大多数中、小型培养箱则是通过湿度控制面板的蒸发作用产生湿气的，其产生的相对湿度水平可达95-98％。一些培养箱有一个能在加热的控制面板上保持水份的湿度蓄水池，这样可以增强蒸发作用，此蓄水池能增加相对湿度水平达97-98％。但是，这个系统也复杂，由于复杂结构的增加一些难以预料的问题也会在使用过程中出现。
四、微处理控制系统
每一个使用者都希望所用的仪器能够方便好用，微处理控制系统和其它多种功能附件，如高温自动调节和警报装置、CO2警报装置、密码保护设置、自动校准系统等的运用，就使得二氧化碳培养箱的操作和控制都的简便。
微处理控制系统是维持培养箱内温度、湿度和CO2浓度稳态的操作系统。例如PIC微处理器控制系统，它能严格控制气体的浓度并将其损耗降至低水平，以保证培养环境恒定不变，且能保证长期培养过程中箱内温度稳定，并有LED显示，可设置、校正温度和CO2浓度。
一个报警系统也是必不可少的，它能让你及时知道培养箱出现的情况并做出反应，从而降低了损失，保证实验的连续性。有些培养箱有声/光报警装置，温度变化达±0.5℃，或CO2浓度变化达±5%时，即会自动报警。有些具有CO2浓度异常报警显示功能。这些装置都是为了方便使用者，以减少繁琐枯燥的实验过程而设计的。
五、污染物的控制
污染是导致细胞培养失败的一个主要因素，因而二氧化碳培养箱的制造商们设计了多种不同的装置去减少和防止污染的发生，其主要途径都是尽量减少微生物可以生长的区域和表面，并结合自动排除污染装置来有效防止污染的产生。
例如鉴于CO2培养箱在使用过程中有时会伴有霉菌生长，为确保培养箱免受污染且保证仪器箱体内的生物清洁性，有些公司开发设计了带有紫外清洁功能的增强型CO2培养箱。还有公司设计的特有铜外壳HEPA过滤器能过滤培养箱内空气，可过滤除去99.97%的0.3um以上的颗粒，并能有效杀死过滤时被挡在滤器内的微生物颗粒。此外，自动杀菌装置能使箱内温度达到90℃从而杀死污染微生物，当它与HEPA系统结合使用就能够大的减少污染。
这些装置对于细胞培养来说是必不可少，但选择何种清洁装置呢？当然功能越多越好，价格也会随之上升。如果经费有限，只能选择一个价格较便宜的，这时就应该配合使用一些消毒剂和除菌剂，经常进行消毒灭菌，也能达到一些效果，只是比较麻烦一点而已。
总之，无论选择何种装置，都要时刻注意保持培养箱的清洁，经常清理箱体，这样才能增加仪器的使用寿命，并使实验顺利进行，保证结果的可靠性。
六、门温加热系统
此外，有些类型的二氧化碳培养箱还具备外门及辅助加热系统，这个系统能加热内门，提供给细胞良好的湿度环境，保证细胞渗透压维持平衡，且可有效防止形成冷凝水以保持培养箱内的湿度和温度。如果您的培养环境需要稳定的控制，那么这个辅助系统则是必不可少的。
