? 葡萄糖
葡萄糖是細胞的供能物質和主要的碳源物質，然而當其濃度較高時會產生大量的代謝產物乳酸，因而需要進行其濃度控制，以足夠維持細胞生長而不至于產生大量的副產物的濃度為佳。
?谷氨酰胺
谷氨酰胺是細胞的供能物質和主要的氮源物質，然而當其濃度較高時會產生大量的代謝產物氨，因而也需要進行其濃度控制，以足夠維持細胞生長而不至于產生大量的副產物的濃度為佳；
大規模培養中細胞凋亡主要由于營養物質的耗竭或代謝產物的堆積引起，如谷氨酰胺的耗竭是常見的凋亡原因，而且凋亡一旦發生，補加谷氨酰胺已不能逆轉凋亡。
另外，動物細胞在無血清、無蛋白培養基中進行培養時，細胞變得更為脆弱，更容易發生凋亡。
?氨基酸、維生素及其他
主要包括營養必需氨基酸、營養非必需氨基酸、一些特殊的氨基酸如羥脯氨酸、羧基谷氨酸和磷酸絲氨酸；此外還包括其他營養成分如膽堿、生長刺激因子。
添加的氨基酸形式多為左旋氨基酸，因而多以鹽或前體的形式替代單分子氨基酸，或者添加四肽或短肽的形式。在進行添加時，不溶性氨基酸如胱氨酸、酪氨酸和色氨酸只在中性pH值部分溶解，可采用泥漿的形式進行脈沖式添加；
其他的可溶性氨基酸以溶液的形式用蠕動泵進行緩慢連續流加。