La carne coltivata viene prodotta attraverso un processo biotecnologico avanzato, che si sviluppa in più fasi:
Prelievo delle cellule: le cellule staminali vengono estratte da un animale vivo tramite una biopsia indolore o da un uovo fecondato. In alcuni casi, possono essere utilizzate anche cellule prelevate da carne già macellata.
Coltura cellulare: le cellule vengono inserite in un bioreattore, un ambiente sterile con condizioni di temperatura, pH e ossigenazione controllate.
Nutrimento e crescita: per moltiplicarsi, le cellule ricevono una miscela di aminoacidi, zuccheri, vitamine e altri nutrienti, spesso in un siero di coltura privo di origine animale (inizialmente si utilizzava il siero fetale bovino, ma oggi la ricerca punta a sostituti vegetali).
Formazione del tessuto muscolare: grazie a speciali impalcature biologiche (scaffold), le cellule crescono in strutture tridimensionali che imitano il tessuto muscolare naturale. Il risultato finale è un prodotto che, dal punto di vista nutrizionale e organolettico, è indistinguibile dalla carne convenzionale. Alcune aziende stanno lavorando anche per ricreare la marmorizzazione del grasso e migliorare la consistenza per rendere la carne coltivata sempre più simile a quella tradizionale.