植物组织培养是一套在无菌条件下于营养培养基上培养植物细胞、组织或器官的技术集合。它是植物生物技术的基础，可实现微繁殖、遗传修饰、种质资源保存和次生代谢产物的生产。

植物组织培养的理论基础是全能性，即任何植物细胞在适当条件下再生完整植株的能力。这一特性在微繁殖中得到利用，将外植体培养以产生多个克隆植株。

培养基含有大量和微量营养元素、碳源（通常为蔗糖）、维生素和植物生长调节剂。Murashige和Skoog（MS）培养基是最广泛使用的配方。生长素如吲哚-3-乙酸（IAA）和萘乙酸（NAA）促进根的形成，而细胞分裂素如苄氨基嘌呤（BAP）和激动素刺激芽的形成。生长素与细胞分裂素的比例决定发育途径。

愈伤组织培养涉及在平衡的生长素和细胞分裂素水平下从外植体培养未分化的细胞团。愈伤组织可用于次生代谢产物生产或作为细胞悬浮培养的起始材料。体细胞胚胎发生从体细胞产生类似胚的结构，可发育成完整植株。花药和小孢子培养为育种项目产生单倍体植株。

微繁殖经历外植体建立、芽的增殖、生根和驯化过程。增殖阶段使用富含细胞分裂素的培养基诱导腋芽增殖。生根后的植株通过逐步驯化过程移植到土壤中。

应用包括优良品种的快速繁殖、通过茎尖培养生产无病毒植株、濒危物种保护以及生物反应器中次生代谢产物的大规模生产。