这是组培工厂的最核心和关键部分，是进行无菌操作的场所，如植物材料的消毒接种，无菌材料的继代，丛生苗的增殖或切割，嫩茎插植生根等。它也关系到污染率这项最重要的成本指标的高低，直接影响组培工厂的工作效率及经济效益。无菌操作室原则上宜小不宜大，要有缓冲间，以便进人无菌室前在此洗手、换衣、换鞋、预处理材料等。无菌室的地板和四周墙壁应尽可能光洁，不易积染灰尘，易于采取各种清洁和消毒措施。无菌室内要吊装紫外灭菌灯，用于经常照射灭菌。要安装空调机，保持室温在23～25℃，原则上无菌室的门窗应闭，保持与外界相对隔绝。无菌操作室内需要的用具如下。
    超净工作台：用于进行无菌操作。
    室内小推车：用于运送培养物、培养基和各种器皿用具。
    酒精灯：用于灼烧各种金属用具。
手持喷雾器：用于在超净工作台内或对其他物品喷洒酒精进行消毒。
带盖螺口玻璃瓶：用于盛装无菌水，对植物材料进行表面消毒。
    大的钝头镊子：用于进行接种和继代、生根等操作。
    细解剖针；用于植物材料的解剖。
    解剖刀：用于切割植物材料。
    各种孔径的不锈钢筛网：用于分离太小不同的细胞团。
    低速台式离心机：用于沉淀细胞，以便确定沉积细胞的总体积或清洗原生质体。
    振荡培养器；用于植物材料的液体培养。
    血球计算器；用于细胞计数。