蛋白質是牛血清中主要成份。除包括可攜帶金屬離子、脂肪酸和自身是激素類蛋白外 主要還有：白蛋白，球蛋白。纖維粘連素:促進細胞附著；α2巨球蛋白:抑制胰蛋白酶的作用；胎牛血清中含胎球蛋白:促細胞附著；轉鐵蛋白: 能結合鐵離子，減少其毒性和被細胞利用。
多肽：血小板促生長因子能促細胞分裂，是多肽家庭的主要成員之一，是主要的促細胞增殖因子；成纖維細胞生長因子、表皮細胞生長因子、神經細胞生長因子等，血清中含量雖很少，但對細胞生長也有一定作用。
激素：激素對細胞的作用是多方面的
胰島素：促進細胞攝取葡萄糖和氨基酸，與促細胞分裂有關。
類胰島素生長因子：能與細胞表達的胰島素受體結合，從而有胰島素同樣的作用。
促生長激素：促細胞增殖效應。
氫化可的松：血清中含有定量的該成分，它可能兼有促細胞貼附和增殖作用，但有人證明，血清中的氫化可的松，如細胞密度高時可能有抑制細胞的作用和誘導其發生分化
其他成份：氨基酸、葡萄糖、酮酸等對多種營養成分的合成培養基意義不大。與蛋白相結合狀態的微量元素對細胞培養有意義。