從低等的藻類到苔蘚、蕨類、種子植物等高等植物的各類、各部分都可采用作為組織培養(yǎng)的材料，一般裸子植物多采用幼苗、芽、韌皮部細胞，被子植物采用胚、胚乳、子葉、幼苗、莖尖、根、莖、葉、花藥、花粉、子房和胚珠等各個部分。
由于植物在自然條件下，表面常被霉菌和細菌污染，故材料必須進行滅菌處理。一般用漂白粉溶液（1～10％）、次氯酸鈉溶液（0．5～10％）、升汞溶液（0．01％）、乙醇（70％）或過氧化氫（3～10％）等處理后，再用無菌水反復(fù)沖洗至凈，然后在無菌室內(nèi)，將所取的組織迅速培養(yǎng)在固體培養(yǎng)基上。在適宜的條件下，受傷組織切口表面不久即能長出一種脫分化的組織堆塊，稱為愈傷組織（Callus），此種愈傷組織在適當?shù)呐囵B(yǎng)基上經(jīng)一定時間即能誘導(dǎo)生長成整株植物，因此愈傷組織既可是某種植物代謝產(chǎn)物的來源，又是誘導(dǎo)成株的主要途徑之一。
在適宜的培養(yǎng)條件下，還可使愈傷組織長期傳代生存下去，這種培養(yǎng)稱為繼代培養(yǎng)。但在繼代培養(yǎng)中，不少植物培養(yǎng)的組織或細胞隨著再培養(yǎng)代數(shù)的增加，分化能力就逐漸降低甚至喪失，其原因可能是由于在培養(yǎng)過程中原有母體中存在的、與器官形成有關(guān)的特殊物質(zhì)被逐漸消耗所致，因此可以用激素或改善營養(yǎng)條件使之恢復(fù)，也有認為是組織和細胞在長期培養(yǎng)中遺傳往的改變，主要是染色體的變化，出現(xiàn)大量多倍性或非整倍性細胞，這種改變恢復(fù)的可能住較小。不同的培養(yǎng)基可以使愈傷組織具有不同的生長速度，結(jié)構(gòu)也可松可緊，利用這些特性可使之分散成為單細胞或很小的細胞團。要形成單細胞培養(yǎng)宜在較高鹽分、高生長素及高水解酪蛋白的培養(yǎng)基中進行，然后移入液體并經(jīng)攪拌而分散成單細胞。也有用加入一些果膠酶的辦法，但一般來說要得到純一的單細胞是很少的。
在培養(yǎng)藥用植物選材時，還應(yīng)考慮到所需要的次生物質(zhì)在植物體中的合成部位，如果選材和培養(yǎng)方法適當，可使原植物內(nèi)所產(chǎn)主的代謝物通過細胞或組織培養(yǎng)發(fā)生生化轉(zhuǎn)變而獲得。
通過組織培養(yǎng)可獲得有效成分，但實際上只有大量培養(yǎng)成功才有經(jīng)濟價值。因此在生產(chǎn)上常采用懸浮培養(yǎng)法來代替含有瓊脂的固體培養(yǎng)基。愈傷組織懸浮培養(yǎng)的生長通常比靜止培養(yǎng)快，這是由于懸浮培養(yǎng)時營養(yǎng)成分可較快地滲入細胞，抑制生長的代謝廢物可較快地除去，同時供氧情況也較好，在進行這種培養(yǎng)時要注意通氣與定期更新營養(yǎng)液，這是保證生長穩(wěn)定，次生物質(zhì)產(chǎn)量高的關(guān)鍵之一。
利用組織培養(yǎng)方法產(chǎn)生藥用成分，已漸漸成為藥物生產(chǎn)的新方向之一。六十年代以來，有些國家已經(jīng)開展了薯蕷及其他有關(guān)科屬植物的組織培養(yǎng)，研究薯蕷皂甙元的形成，探討其生物合成機制；已知有7種薯蕷屬植物經(jīng)組織培養(yǎng)后，可獲得薯蕷皂甙元或其它甾體化合物，其中三角葉薯蕷Dioscorea deltoides Wal1。經(jīng)組織培養(yǎng)得到薯蕷皂甙元的含量為0．3～2．5％，此外尚有魚藤酮、甘草甜素，菸堿等，例如從煙草根尖細胞懸浮培養(yǎng)可產(chǎn)生2．9％（干重）菸堿。
在通常應(yīng)用的基本培養(yǎng)基中適當添加生長激素、維生素或其他化學(xué)藥品有時能使代謝物增加，如白花曼陀羅組織培養(yǎng)時，在培養(yǎng)基中加進0．1％酪氨酸可使阿托品的產(chǎn)量增加7倍多，蕓香組織培養(yǎng)時在培養(yǎng)基中添加4一羥基-2喹啉酚，可促進白蘚堿的合成和積累，在這兩例中的添加物被認為是生物合成的前體。又如培養(yǎng)三分三愈傷組織時，在生長后期供給1my/1激動素，可使東莨菪堿的含量達到0．495％，比原植物中的含量提高很多。
除了培養(yǎng)基的組成外，環(huán)境因素也影響次生物質(zhì)的產(chǎn)生。例如石芹的組織培養(yǎng)在黑暗中雖也增殖，但不形成黃酮類，而當暴露于光線中時，就能測出芹菜甙。組織培養(yǎng)應(yīng)用在藥學(xué)方面的工作雖然歷史不長，但發(fā)展很迅速，它具有如下一些優(yōu)點：
1．利用組織培養(yǎng)代替原植物的栽培以獲得所需的有效成分，達到產(chǎn)量高，成本低的目的，還可節(jié)約土地。
2．除了應(yīng)用于產(chǎn)生次生物質(zhì)外，還可應(yīng)用于生物轉(zhuǎn)化。例如煙草組織培養(yǎng)中蒂巴因去甲基后可能生成嗎啡。
3．從組織培養(yǎng)的定性分析中發(fā)現(xiàn)新化合物。例如在蕓香組織培養(yǎng)中，合成和積累了蕓香素（Rutacultin），它是一個至今尚未能從原植物或其他植物的呋喃香豆精中檢測到的化合物。因而，組織培養(yǎng)將是獲得新的生物活性化合物的一個來源。
4．一般情況下，組織培養(yǎng)是異養(yǎng)的，但也有自養(yǎng)的細胞系株，它們具有光合作用的能力而不依賴外界的糖類供應(yīng)。這種特性將使細胞培養(yǎng)技術(shù)優(yōu)越于全植物，并更為經(jīng)濟。
由于植物在自然條件下，表面常被霉菌和細菌污染，故材料必須進行滅菌處理。一般用漂白粉溶液（1～10％）、次氯酸鈉溶液（0．5～10％）、升汞溶液（0．01％）、乙醇（70％）或過氧化氫（3～10％）等處理后，再用無菌水反復(fù)沖洗至凈，然后在無菌室內(nèi)，將所取的組織迅速培養(yǎng)在固體培養(yǎng)基上。在適宜的條件下，受傷組織切口表面不久即能長出一種脫分化的組織堆塊，稱為愈傷組織（Callus），此種愈傷組織在適當?shù)呐囵B(yǎng)基上經(jīng)一定時間即能誘導(dǎo)生長成整株植物，因此愈傷組織既可是某種植物代謝產(chǎn)物的來源，又是誘導(dǎo)成株的主要途徑之一。
在適宜的培養(yǎng)條件下，還可使愈傷組織長期傳代生存下去，這種培養(yǎng)稱為繼代培養(yǎng)。但在繼代培養(yǎng)中，不少植物培養(yǎng)的組織或細胞隨著再培養(yǎng)代數(shù)的增加，分化能力就逐漸降低甚至喪失，其原因可能是由于在培養(yǎng)過程中原有母體中存在的、與器官形成有關(guān)的特殊物質(zhì)被逐漸消耗所致，因此可以用激素或改善營養(yǎng)條件使之恢復(fù)，也有認為是組織和細胞在長期培養(yǎng)中遺傳往的改變，主要是染色體的變化，出現(xiàn)大量多倍性或非整倍性細胞，這種改變恢復(fù)的可能住較小。不同的培養(yǎng)基可以使愈傷組織具有不同的生長速度，結(jié)構(gòu)也可松可緊，利用這些特性可使之分散成為單細胞或很小的細胞團。要形成單細胞培養(yǎng)宜在較高鹽分、高生長素及高水解酪蛋白的培養(yǎng)基中進行，然后移入液體并經(jīng)攪拌而分散成單細胞。也有用加入一些果膠酶的辦法，但一般來說要得到純一的單細胞是很少的。
在培養(yǎng)藥用植物選材時，還應(yīng)考慮到所需要的次生物質(zhì)在植物體中的合成部位，如果選材和培養(yǎng)方法適當，可使原植物內(nèi)所產(chǎn)主的代謝物通過細胞或組織培養(yǎng)發(fā)生生化轉(zhuǎn)變而獲得。
通過組織培養(yǎng)可獲得有效成分，但實際上只有大量培養(yǎng)成功才有經(jīng)濟價值。因此在生產(chǎn)上常采用懸浮培養(yǎng)法來代替含有瓊脂的固體培養(yǎng)基。愈傷組織懸浮培養(yǎng)的生長通常比靜止培養(yǎng)快，這是由于懸浮培養(yǎng)時營養(yǎng)成分可較快地滲入細胞，抑制生長的代謝廢物可較快地除去，同時供氧情況也較好，在進行這種培養(yǎng)時要注意通氣與定期更新營養(yǎng)液，這是保證生長穩(wěn)定，次生物質(zhì)產(chǎn)量高的關(guān)鍵之一。
利用組織培養(yǎng)方法產(chǎn)生藥用成分，已漸漸成為藥物生產(chǎn)的新方向之一。六十年代以來，有些國家已經(jīng)開展了薯蕷及其他有關(guān)科屬植物的組織培養(yǎng)，研究薯蕷皂甙元的形成，探討其生物合成機制；已知有7種薯蕷屬植物經(jīng)組織培養(yǎng)后，可獲得薯蕷皂甙元或其它甾體化合物，其中三角葉薯蕷Dioscorea deltoides Wal1。經(jīng)組織培養(yǎng)得到薯蕷皂甙元的含量為0．3～2．5％，此外尚有魚藤酮、甘草甜素，菸堿等，例如從煙草根尖細胞懸浮培養(yǎng)可產(chǎn)生2．9％（干重）菸堿。
在通常應(yīng)用的基本培養(yǎng)基中適當添加生長激素、維生素或其他化學(xué)藥品有時能使代謝物增加，如白花曼陀羅組織培養(yǎng)時，在培養(yǎng)基中加進0．1％酪氨酸可使阿托品的產(chǎn)量增加7倍多，蕓香組織培養(yǎng)時在培養(yǎng)基中添加4一羥基-2喹啉酚，可促進白蘚堿的合成和積累，在這兩例中的添加物被認為是生物合成的前體。又如培養(yǎng)三分三愈傷組織時，在生長后期供給1my/1激動素，可使東莨菪堿的含量達到0．495％，比原植物中的含量提高很多。
除了培養(yǎng)基的組成外，環(huán)境因素也影響次生物質(zhì)的產(chǎn)生。例如石芹的組織培養(yǎng)在黑暗中雖也增殖，但不形成黃酮類，而當暴露于光線中時，就能測出芹菜甙。組織培養(yǎng)應(yīng)用在藥學(xué)方面的工作雖然歷史不長，但發(fā)展很迅速，它具有如下一些優(yōu)點：
1．利用組織培養(yǎng)代替原植物的栽培以獲得所需的有效成分，達到產(chǎn)量高，成本低的目的，還可節(jié)約土地。
2．除了應(yīng)用于產(chǎn)生次生物質(zhì)外，還可應(yīng)用于生物轉(zhuǎn)化。例如煙草組織培養(yǎng)中蒂巴因去甲基后可能生成嗎啡。
3．從組織培養(yǎng)的定性分析中發(fā)現(xiàn)新化合物。例如在蕓香組織培養(yǎng)中，合成和積累了蕓香素（Rutacultin），它是一個至今尚未能從原植物或其他植物的呋喃香豆精中檢測到的化合物。因而，組織培養(yǎng)將是獲得新的生物活性化合物的一個來源。
4．一般情況下，組織培養(yǎng)是異養(yǎng)的，但也有自養(yǎng)的細胞系株，它們具有光合作用的能力而不依賴外界的糖類供應(yīng)。這種特性將使細胞培養(yǎng)技術(shù)優(yōu)越于全植物，并更為經(jīng)濟。