新生牛血清主要用于細胞培養，可為體外生長的細胞提供必需的營養物質和生長因子。其主要用途包括促進細胞增殖、維持細胞活力、支持特定細胞系生長、作為培養基添加劑、輔助疫苗生產等。
1、促進細胞增殖
新生牛血清含有豐富的蛋白質、氨基酸和微量元素，能夠為細胞分裂提供基礎營養支持。血清中的生長因子如表皮生長因子和胰島素樣生長因子可刺激細胞進入有絲分裂周期，尤其對原代細胞和難培養細胞系的增殖具有關鍵作用。實驗室常用5%-20%濃度血清配比培養基以滿足不同細胞需求。
2、維持細胞活力
血清中的白蛋白和轉鐵蛋白等成分能穩定細胞膜結構，減少培養過程中的機械損傷。抗氧化物質如谷胱甘肽可中和代謝產生的自由基，延緩細胞衰老。血清還能調節培養基滲透壓和pH值，為細胞創造穩定的微環境，這對神經元細胞等敏感型細胞的長期培養尤為重要。
3、支持特定細胞系生長
某些特殊細胞類型如雜交瘤細胞、干細胞對血清成分有高度依賴性。血清中的激素和細胞黏附因子可激活特定信號通路，例如纖連蛋白能促進上皮細胞貼壁生長。部分腫瘤細胞系需要血清提供特殊的脂蛋白成分才能維持其惡性表型。
4、培養基添加劑
作為基礎培養基的必要補充，血清能彌補合成培養基的營養缺陷。其含有的維生素K、生物素等微量成分難以通過化學合成完全替代。在無血清培養基研發中，常需添加重組蛋白模擬血清功能，但成本顯著高于天然血清。
5、疫苗生產輔助
病毒疫苗制備過程中，血清可為病毒宿主細胞提供營養，提高病毒產量。滅活血清常用于狂犬病疫苗、口蹄疫疫苗等獸用疫苗的生產流程。血清中的α-巨球蛋白等蛋白酶抑制劑還能保護病毒抗原不被降解。
使用新生牛血清時需注意質量控制，選擇γ射線滅菌產品以降低支原體污染風險。開展細胞實驗前應進行血清批次測試，避免細胞毒性。對血清成分過敏的細胞系可選用血清替代物或低血清培養基。血清長期保存應分裝凍存于-20℃以下，反復凍融會導致生長因子活性下降。在生物制藥領域，血清使用需符合藥典規定的動物源材料管理規范。
