本发明实施例涉及一种具有在线操作功能的力学模态可调旋转生物培养器，包括培养器、支撑底座、传动系统、三类旋转支架、显微监测系统、液体输送系统及双路旋转密封、集电环和电机。该旋转生物培养器能够利用旋转支架和培养器的不同安装方式调节多种力学加载模态并通过转速设置定量控制培养器细胞培养基底的离心力水平，同时可利用修饰细胞培养基底硬度和微结构等方法调节细胞生长环境的物理性质，以及利用液体输送系统定量调节流体剪切环境。该旋转生物培养器可在满足气体交换的同时避免气泡干扰，并具备在线显微监测、在线供液和化学固定功能，可以进行相对长期的细胞旋转培养实验。可用于不同重力水平生物学效应模拟和细胞粘附等生物力学研究。