血清成分復雜，雖含許多對細胞有利成分，也含有對細胞有害的成分。
使血清有幾個明顯的缺點：
【一】對大多數細胞，在體內狀態，血清不是它們接觸的生理學液體，只是在損傷愈合以及血液凝固過程中才接觸血清，因此使用血清有可能改變某種細胞在體內的正常狀態，血清可能促進某些細胞的生長（成纖維細胞）同時抑制另一類細胞生長（表皮細胞）。
【二】取材中可能帶入支原體、病毒，對細胞產生潛在影響，可能導致實驗失敗或實驗結果不可靠性。
【三】血清含一些對細胞產生毒性的物質，如多胺氧化酶，能與來自高度繁殖細胞的多胺反應（如精胺、亞精胺）形成有細胞毒性作用的聚精胺。補體、抗體、細菌毒素等都會影響細胞生長，甚至造成細胞死亡。    
【四】 動物個體不同，血清產地、批號不同，每批質量差異甚大，其成分不能保持一致。 
【五】血清的使用使得實驗和生產的標準化困難，其中的蛋白質使得某些轉基因蛋白生物藥品生產中分離純化工作很難完成。
【六】大規模生產中，血清來源越來越困難，價格昂貴，是構成動物細胞培養對生產成本的主要部分之一。