無菌箱（むきんばこ）は、微生物の培養などにおける滅菌操作を行なうための装置の一つ。透明な窓を持つ箱の内部を無菌状態にし、その中で操作を行うものである。この手の装置の中ではもっとも簡便なものである。
微生物などを培養する場合、雑菌混入は常につきまとう困難である。これを避けるために様々な滅菌操作およびそれに関する機器が開発されている。その中で、作業のための無菌化されたスペースを提供するものの一つが無菌箱である。これは、要するに単なる箱であって、内部を見るための大きな窓と手を突っ込むための小さな窓があり、作業をする際にはあらかじめ内部を滅菌してから行う。
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同様の目的の機器として無菌実験台（クリーンベンチ）や無菌室があるが、それらは内部を無菌とするだけでなく、特殊なフィルターを通して無菌化された空気を吹き込み、これを作業空間に吹き付けることで外部からの雑菌混入を積極的に避ける仕組みを持っている。無菌箱はこれを持たないために、これらに比べると無菌操作もその可能な作業も大幅に制限される。しかし簡便なだけに安価であり、持ち運びも可能である。現在ではクリーンベンチの普及によって使われることは少ない。
無菌箱は、机の上に置いて使う窓のついた箱である。古いものは木製、新しいものはステンレスなどの金属製の枠にガラスの窓がつけられている。様々な方向から見えた方が良いため、通常は少なくとも前方と両側、さらに上面のほぼ全面が窓になっている。