无血清培养基的发展历程分为无血清培养基(Serum-Free Medium，SFM)、无动物源培养基(Animal Component Free Medium，ACFM)、无蛋白培养基(Protein-Free Medium，PFM)及化学成分限定培养基(Chemically Defined Medium，CDM)等四类。

在使用无血清培养基时，有些细胞需要逐渐适应，即先将原来的培养基与无血清培养基混合培养，渐渐地再转为完全的无血清培养基培养。有些贴壁生长的细胞，复苏时也可用少量的血清先培养，因为血清可助细胞贴壁，然后再换成无血清培养基。

组成成分：无血清培养基由营养较完全的基础培养基和补充因子组成。

一、优点

(1）避免血清不同批次间的质量差异，提高细胞培养实验结果的一致性。
(2）避免血清对细胞的毒性作用和血清源性污染。
(3）避免血清组分对实验研究的影响。
(4）有利于体外培养细胞的分化。
(5）可提高目的蛋白的表达量并使产品易于分离纯化。
(6）组分稳定，可大量生产。
(7）不含有丝分裂原抑制剂，可以促进细胞增殖。
二、缺点
(1）细胞易受某些机械和化学因素的影响，培养基应用不如传统的合成培养基方便。
(2）成本高。
(3）针对性很强，一种无血清培养基仅适合某一类细胞的培养。
(4）不同细胞对培养及营养成分的需求不同。

(5）虽然不添加动物血清，但为了细胞的生长，培养基中依然包含大量动植物来源蛋白，添加物质的化学成分也不够明确。

三、生产生物制品
目前，生产生物活性蛋白、疫苗、单克隆抗体和基因治疗药物的表达载体等生物制品时一般都采用可高密度生长的动物工程细胞。无血清培养技术的运用，给动物工程细胞提供了更优的条件，进而表达更多的目的产物，并有利于后续目的产物的分离和纯化。
四、基础研究领域
虽然基础培养基加少量血清所配制的完全培养基可以满足大部分细胞培养的要求，但对有些实验却不适合。如，在利用DC肿瘤疫苗治疗时，所需要的树突状细胞和用于抗原致敏的肿瘤细胞，往往在胎牛血清（Fetal Calf Serum，FCS）中进行培养，这使得很难分辨哪些免疫应答是由血清引起而非真正的先天免疫系统的作用，需要使用成分明确的无血清培养基排除动物血清的干扰。