反應器的選擇取決於生產細胞的濃度、通風和所提供的營養物的分散度。根據曝氣和攪拌系統的類型，生物反應器可分為以下幾類:機械攪拌生物反應器操作範圍大，混合程度高，適應性廣，廣泛應用於大規模生產。攪拌罐產生的剪切力大，容易損傷細胞，直接影響細胞的生長和代謝，尤其是次生產物的生成。攪拌速度越高，剪切力越大，對植物細胞的傷害越大。對於壹些對剪切力敏感的細胞，傳統的機械攪拌罐並不適用。為此，對攪拌罐進行了改進，包括改變攪拌形式、葉輪結構和類型、空氣分布器等。，以降低剪切力，滿足供氧和攪拌的要求。
Kaman等人采用了壹個1 helicalribbonimpeller和三個表面擋板的攪拌罐，被證明適用於對剪切力敏感的高密度細胞培養。Jolicoeur等人進行了類似的研究，在反應器中獲得了與搖瓶相同的高濃度生物質。鐘建江等人發現以微孔金屬絲網作為空氣分布器的三葉螺旋槳反應器(MRP)可以提供較小的剪切力和良好的供氧與混合狀態，優於六葉渦槳反應器，並認為在高濃度培養細胞時，MRP反應器會表現出更大的優越性。與細胞提升式生物反應器相比，離心式生物反應器具有更高的提升能力、更低的剪切力、更短的混合時間和更高的高濃度溶解氧系數，這表明它在剪切力敏感生物系統中具有巨大的潛力。此外，在植物細胞培養的生產和研究中，還使用了不同形式的機械攪拌罐，如箱式槳葉攪拌和蝶式渦輪攪拌。結果表明，不同葉輪產生的剪切力大小順序為渦輪葉輪>:平板葉輪>:螺旋葉輪。升流式生物反應器(lift-streambioreactor)是利用壹根與罐體中央多孔板相連的桿上下移動來達到攪拌的目的，可用於培養剪切敏感細胞。與傳統的攪拌反應器相比，非攪拌反應器因其剪切力小、結構簡單而被認為適合植物細胞培養。其主要類型有鼓泡反應器、氣升式反應器和鼓式反應器。
通過比較培養紫蘇細胞的生物反應器，發現鼓泡反應器優於機械攪拌反應器。但由於鼓泡反應器中氧氣利用率低，如果使用大量空氣，剪切力會損傷細胞。研究表明，噴射大氣泡時，湍流剪切力是抑制細胞生長和損傷細胞的重要原因。較大的氣泡或較高的氣體流速導致較高的剪切力，這對植物細胞是有害的。
氣升式反應器廣泛應用於植物細胞培養的研究和生產中。通過對胡蘿蔔細胞培養的研究，發現與攪拌罐、氣體噴射罐和帶排氣管的氣升式反應器相比，氣升式反應器可以獲得最高的細胞濃度和最短的倍增時間。氣升式反應器用於許多植物細胞的懸浮培養或固定化細胞培養，但其操作彈性小，在低氣速下混合性能不好，尤其是在高H/D和高密度培養時。過多的氣體供應和高氧濃度會影響細胞的生長和次生代謝產物的合成。氣升式發酵罐與慢速攪拌相結合可以彌補低氣速下混合不良的弱點，采用分段氣升式管也有利於氧氣的利用和混合。
轉鼓反應器在煙草細胞懸浮培養中的應用研究發現，與帶通風管的氣升式反應器相比，相同條件下轉鼓反應器的生長速率更高，氧傳遞和剪切力對細胞的損傷程度也優於氣升式反應器。許多植物細胞在培養過程中需要光照，所以往往會考慮在普通反應器的基礎上增加壹個光照系統，但實際中存在很多問題，如光源的安裝和保護、光的傳輸、光照系統對反應器供氣和混合的影響等。小規模實驗常采用外部照明，反應器表面有透明的照明區域，光源固定在反應器外部周圍。但是大規模生產中很難解決透光窗口的設置、內部培養對光的統壹接受等問題，所以很多人研究了內部光源的反應器。
在Mori等人發明的反應器中，多個透明圓柱體平行安裝在反應器罐中，光源放置在透明圓柱體中，用於供應CO2的氣體交換器在罐中的兩個圓柱體之間。奧格本納等人開發了壹種新型的內部光照攪拌光生物反應器，用於大規模培養光合細胞，它由多個單元組成，每個單元包含光源。通過增加單元的數量來獲得大的光生物反應器。每個單元中央固定壹根玻璃管，光源插入其中，通過攪拌槳實現混合。攪拌漿料設計為旋轉時不接觸玻璃管，同時玻璃管作為擋板。反應器在低轉速下仍有較高的混合度，剪切力較小。由於發光體不是機械固定在反應器上，也不是通過玻璃管與發酵液分離，所以可以對反應器進行高壓滅菌，冷卻後將發光體插入玻璃管中。Yamamurak等人研究了固定CO2的光反應器，其特點是攪拌器具有發光功能。根據植物細胞的特性，許多不同於傳統微生物反應器的新型反應器正在用於植物細胞的研究和生產，如各種固定化植物細胞反應器和膜反應器。Dubuis等人使用了壹種新的循環流化床反應器來培養咖啡，並測量了生長和產物合成的動力學參數。他認為該反應器操作方便，消除了直接註氣產生的剪切力，易於確定放大所需的參數，適合中試和工業生產。蓋娜等在固定床反應器中培養固定化煙草細胞，生長速度與搖瓶相同，胞內合成與搖瓶無明顯差異。
Tyler等報道了壹種植物細胞表面固定化培養系統，該系統避免了傳統攪拌罐懸浮培養中流體流動力或剪切力的問題，促進了植物細胞凝聚的特性，增加了次生代謝產物的合成和積累。此外，該系統介質交換簡單，易於提取次級產物。郎還研究了植物細胞膜反應器，細胞固定在3mm厚的膜上，培養基在膜下閉環循環，營養物質通過膜擴散到細胞層，次生代謝產物通過膜分泌到培養基中。
Humphrey研究了用於植物細胞培養的微孔膜曝氣反應器，並對氧傳遞進行了分析，為小剪切力植物細胞培養的膜曝氣反應器提供了設計依據。設計中要考慮的因素包括管的長度、直徑和膜厚度、入口氣體的組成和壓力、細胞生長和培養階段等。