穩定細胞系是指將外源基因整合到宿主細胞基因組中，使外源基因能夠在宿主細胞中長期穩定表達，這樣的細胞系稱為穩定細胞系。其原理是將外源基因克隆到具有某種抗性的載體上，通過轉染宿主細胞，外源基因整合到宿主染色體上，用載體中所含抗性基因進行篩選即可得到成功整合目的基因的細胞。在試驗過程中，常用的真核表達載體抗性篩選標志物有嘌呤霉素(puromycin)、新霉素(neomycin)、潮霉素(hygromycin)等。通過篩選可得到符合實驗要求的穩定高表達目的蛋白細胞株或者穩定沉默目的基因的細胞株。
其建立的原理是，將我們所要的目的基因真核到宿主細胞上，隨著細胞的生長繁殖，目的基因可以穩定的表達，在通過抗生素的不斷加壓篩選，得到構建穩定細胞系的過程。相對于瞬時轉染，穩定轉染技術持續周期長，細胞整合穩定，能夠滿足后期對蛋白的大量需求。
以下情況需要使用穩定細胞系：
1、實驗周期長，要求外源DNA在分裂細胞中長期表達，>2周。
2、需要構建誘導表達系統。當目的基因的過表達或者干擾需要時空特異性，或者會引起細胞毒性等不利影響。
3、基因敲除/插入等修飾宿主細胞基因組的實驗。
4、篩選拷貝數適宜的細胞。
5、對于某些很難轉染的細胞種類。即使病毒載體也無法實現高效率轉導。
6、通過構建穩定細胞株實現更好的基因干擾效果。
7、后續實驗中需要將轉染細胞注射進入動物體內。
8、需要構建單克隆細胞株可以去除個體差異。
