细胞生长都有最适pH值，因此需要对培养介质的pH进行检测和控制。
pH控制系统包括pH电极、酸及碱储罐、耐酸或碱的管道和泵及相应的控制系统组成。根据不同生物反应体系的实际需要，可以只加酸或加碱系统，也可以两者都具备。在流加培养时，通过碳源或/和氮源的补料也能起到调节pH的作用。
溶氧是好氧发酵体系重要的参数之一。传统的工业发酵罐只是简单地通过人工调节空气流量来实现溶氧控制，可灭菌的溶氧电极改变了这种情况，使溶解氧浓度也可以实现在线检测和控制，为及时了解发酵过程的进程及提高产物产量创造了条件。有些先进的发酵罐还配备了发酵罐尾气分析装置，可在线分析尾气中的氧及二氧化碳浓度，以协助判断发酵的过程的正常与否，对发酵动力学及代谢流分析等都很有帮助。有些发酵过程是微好氧过程，要求反应体系保持很低的溶氧值；还有一些高好氧过程的氧消耗速率很快，造成发酵液中的溶解氧浓度很低，这些过低的溶氧值都可能是溶氧电极无法精确测量的。这种情况就需要安装氧化还原电极以检测细胞培养的正常与否。