本发明涉及无血清全悬浮细胞培养设备领域，具体而言，涉及一种6000L无血清全悬浮细胞培养反应器，包括罐体；所述罐体内部设置有微泡通气装置及搅拌装置；所述罐体的罐壁内部设置有挡板；所述罐体的罐壁上方设置有碱液喷射头，所述碱液喷射头通过阀门与储碱容器相连；所述罐体的罐壁上方还设置有表层进气口。本发明所提供的细胞培养反应器针对大容积反应器的培养特点进行了多方面的优化，尤其是对微泡通气系统、生物反应器补碱系统以及进气系统进行了优化，使得该反应器非常适合无血清全悬浮细胞培养，能够实现低剪切力下的高效氧传质、细胞和营养物质均匀混合，且有效调节罐内pH，细胞存活率高。