在无菌和人工控制的环境条件下，利用适当的培养基，对离体的植物器官、组织、细胞及原生质体进行培养使其再生细胞或完整植株的技术。其使用的试剂包括组织培养基、植物凝胶、生长调节剂、抗生素/抗性筛选试剂等。
例如独脚金内酯是一种植物激素或其前体，能够抑制植物的分枝和侧芽的生长。rac-GR24是以独角金内酯为框架，人工合成的最为有效的化学类似物可调控植物分枝、分叶；诱发寄生植物种子的萌发；促进丛枝菌根真菌分枝。植物组织培养可大大缩短育种时间，提高育种效率。利用原生质体融合能够一定程度上克服远缘杂交不亲和性，从而获得体细胞杂种，培育优良品种，因此广泛应用于植物科研：如模式植物，作物育种等领域。