一般而言，基因重组微生物培养基设计与普通微生物并无本质差别，培养基中应该包括细胞生长需要的各种营养物质，并以细胞生长和产物高效表达为目标对培养基组成进行优化。对于生物反应器选型、细胞培养过程中的传质和反应动力学及培养条件优化和控制也可以参照普通微生物培养中建立的理论和方法进行设计。
基因重组微生物培养也有一些特殊问题需要考虑。
（1）如果在质粒设计中已经考虑了抗性标记，这样就需要加入相应的标记物质。例如若质粒中有氨苄青霉素抗性标记，则应该在培养基中加入一定浓度的氨苄青霉素，这样就能够抑制不含质粒细胞的生长，始终保持含质粒细胞的生长优势，有利于目标产物的高效表达。
（2）如果目标产物的表达需要在诱导物存在的情况下才能够启动，就需要在适当的培养阶段加入适当浓度的诱导物以启动目标产物表达。例如，当选择大肠杆菌作为宿主细胞时，经常采用乳糖启动子，这样就必须加入乳糖类似物IPTG启动操纵子；毕赤酵母表达系统常常利用甲醇启动等。
（3）由于目标产物的表达要消耗大量的前体物质及能量，基因重组细胞的培养基成分应比普通微生物丰富，特别是蛋白质、多肽及氨基酸类的营养物质应该充分满足目标蛋白质产物表达的需要。
（4）当以大肠杆菌作为宿主细胞时，培养条件的改变也可能影响目标蛋白质的表达形式，降低培养温度有利于蛋白质的可溶性表达。如在表达人干扰素α2b的重组大肠杆菌中，采用T4启动子和在25℃下培养，细胞内可溶性表达可达到1.0g/L以上。
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