二氧化碳培養箱，通過模擬類似細胞/組織在生物體內的生長環境，來對細胞/組織進行體外培養，廣泛應用于醫學、免疫學、遺傳學、微生物、農業科學、藥物學的研究和生產。
根據工作原理二氧化碳培養箱可分為水套式和氣套式兩種。水套式二氧化碳培養箱需要加水，通過水的熱量傳遞保持溫度的恒定和維持足夠的濕度水平。一般培養箱會在加熱的控制面板上安裝一個蓄水池，需要定期加入超純水，維持箱內的濕度，避免培養液蒸發。
培養箱為什么需要加超純水呢？
1、降低水中離子的影響
在細胞培養中，一些重金屬離子的含量要求控制在細胞所需的生理范圍內，如：銅離子濃度過低，會影響相關酶的活性及相應的生理代謝途徑，進而影響細胞的正常生長；銅離子濃度過高時，促進自由基形成，同時能氧化蛋白、脂類和 DNA，造成細胞膜電位的下降進而引起細胞的死亡；鈣、鎂等金屬離子會降低胰酶活力，達不到消化的效果。
通常，電阻率儀能檢測到的18.2 MΩ·cm的超純水中離子雜質的總含量小于1ppb(250C)，已有效去除了水中的金屬離子。
牛血清和培養基中的離子濃度已滿足細胞生長的需要，在細胞培養試劑的配制和細胞培養箱用水，為避免干擾，應該選用超純水，尤其是在配置消化液時需要使用低鈣鎂型的超純水。使用超純水，不僅可有效防止礦物質儲積在水箱內產生腐蝕作用，也會降低水中的金屬元素對細胞生長的影響。
2、避免微生物的引入
細胞培養箱污染是導致細胞培養失敗的一個主要因素，會殃及整個實驗室的細胞培養實驗。二氧化碳培養箱中的主要污染源：細菌、真菌(霉菌和酵母菌)、病毒、支原體、非同種細胞等。另外，內毒素污染也會給細胞培養實驗帶來諸多難以預料的不良后果，如，改變細胞形態，影響細胞附著力，活化細胞產生細胞因子等，極大程度影響后續實驗進程和結果的準確性。
通常細胞培養的內毒素污染來自于血清、培養液及外加藥物配制用水等。為避免細胞培養受到內毒素污染的影響，選擇無內毒素的超純水進行細胞培養相關試劑的配制和細胞培養箱供水是很關鍵的一步。
通過實驗證明，可高效去除水中的熱原(內毒素)、核酸酶、細菌等雜質，是防止外源微生物污染箱內環境的一個有效屏障。
3、減少有機物的影響
水中的有機雜質通常是生物源、植物材料腐爛產生的腐殖酸，這些溶解在水中的有機物會促進微生物的繁殖，阻礙細胞的生長。細胞培養的有機物含量要求TOC<5ppb。