二氧化碳培養箱通過精確控制環境條件，模擬生物體內的生理環境，為細胞的生長和繁殖提供最佳條件。其濃度控制主要依賴于以下幾個方面：
氣路系統：二氧化碳培養箱的氣路由高濃度的CO2鋼瓶、氣泵、穩壓閥、針型閥、電磁閥、流量計及儲氣瓶等組成。通過調節閥、針閥及電磁閥的流量、時間控制，保證一定量的CO2氣體進入工作室，達到自動控制工作室內的CO2濃度值。該值同時通過顯示電路顯示，便于觀察了解。
傳感器技術：二氧化碳培養箱使用紅外傳感器（IR）或熱導傳感器來監控CO2濃度。紅外傳感器通過光學傳感器檢驗測定CO2水準，而熱導傳感器則基于對內腔空氣熱導率的連續勘測來確定CO2濃度。
自動校準系統：二氧化碳培養箱的濃度控制與溫度控制有相似之處，包括濃度控制的自動校準系統和溫度控制的溫控系統。此外，濃度控制使用兩個傳感器區別（紅外和熱導），而溫度控制則是溫度控制方式區別（水套和氣套）。
快速恢復機制：采用快慢速雙重充氣法，使CO2箱在開、關門后，工作室內的CO2濃度能快速恢復且無過沖現象。在工作過程中，由儲氣瓶對工作室內進行補氣，以保持穩定的CO2濃度值。
綜上所述，二氧化碳培養箱通過復雜的氣路系統、傳感器技術和自動校準系統，確保了CO2濃度的精確控制，從而為細胞培養提供了一個穩定且可控的環境