生物发酵是指从工程菌到工程细胞的大规模培养，一直到产品的分离和纯化的过程；其中生物发酵罐作为设备是化工工程的一个重要分支，它涉及到洁净流体的输送与混合，热量的传递，物质的传递等一系列化工原理和过程。
在发酵过程中，无论是悬浮培养还是采用微载体培养，既要保持一个无污染的纯种培养环境又要充分保证培养过程中氧的供给。不管使用的是机械搅拌还是气升式搅拌，都要是罐内的流体充分均匀混合，既要保证“传热”“传质”的顺利进行，又不损伤娇嫩的工程菌和工程细胞。
在生物培养界定的洁净无菌区范围内，所有的设备，零部件和系统等都应按照卫生标准进行设计制造和安装调试。​

设备(发酵罐)的材质要求。与培养基(包括补料物质) 、发酵液(微生物、细菌、疫苗、细胞等)相接触的材质必须是无毒性、耐腐蚀、不吸收上述物质、不与上述物质发生化学反应的材料制成。经常选用的材料是316L、304；

(2)生物发酵罐因整个生物培养需在无菌条件下进行,罐体要有SIP过程,所以在制作过程中应符合《钢制压力容器》(150-1998)、《钢制压力容器焊接规程》(JB/T4709-2000)、《承压设备无损检测》(JB/T4730-2005)以及《压力容器安全技术监察规程》等标准。同时，发酵罐的内表面应光滑、无死角,防止积沉物料,发酵结束后易清洗灭菌；

(3)生物发酵罐的外接件应坚持三个方便，即安装拆卸、清洗灭菌与操作维修方便,并能承受高压蒸汽灭菌；

(4)生物发酵罐在培养过程中涉及活性物质,因此须符合生物安全标准,既要做到防止一切外界微生物的污染，也要能防止发酵罐内的培养物质不污染周围环境。因而，生物发酵罐应该是一个密封性能良好的系统装置,其放空、排放罐内气体与液体等需经过滤装置除去活性物质；

(5)生物发酵罐应具备优良的传质/传热效果、优良的物料混合性能，以便于提供培养物最合适的生长温度。在进行动物细胞培养时，除了能充分混合均匀外，又要做到不能打碎动物细胞，以保证生物发酵培养过程的顺利进行。