结核分枝杆菌痰培养是按照细菌的生长规律、营养及代谢所需条件，营造有利于分枝杆菌生长，抑制其它细菌生长的环境，从而达到分离结核分枝杆菌目的。根据所使用的培养基的不同，主要分为固体培养和液体培养两种方法。
固体培养法是根据分枝杆菌已经有较厚的细胞壁，可以耐受酸碱的特点，也能耐受碱性消化液的处理，消化液就直接接种在酸性培养基上，而酸性培养基能中和碱性标本处理液，分枝杆菌就能在酸性培养基上生长。液体培养主要是用自动化的分枝杆菌系统，通过仪器检测分枝杆菌生产过程中产生的化学信号等变化，自动监测结果。液体培养一样需要碱处 理，用碱处理以后再用缓冲液稀释，达到中性的样子，再接种到液体培养基上面。
分枝杆菌培养有目的，分枝杆菌培养通常为金标准，为结核病诊断提供最可靠的证据，比如分枝杆菌培养阳性，通过菌种鉴定，如果是结核分枝杆菌，就是最可靠的证据。培养以后可以取得活菌，活菌就可以用于菌种鉴定，菌种鉴定可以区分到底是结核病还是非结核性分枝杆菌病。比如鸟胞内分枝杆菌，还有非结核分枝杆菌，就可以提供鉴别诊断依据。
同时获得活菌以后可用于做药物敏感试验，药物敏感试验可以指导临床的药物治疗，指导临床医生选择用药，还可以用于细菌毒力的测定，也可以用于流行病学的调查，明确传染源，如果某个地方发生了几例结核病人，获得活菌以后通过分子生物学的方法，可以查明细菌来自哪里或者谁传染给谁的。