Có 2 hiện tượng thường xuyên diễn ra trong quá trình hình thành và phát triển của phôi, thai và cơ thể, đó là hiện tượng tăng sinh và biệt hóa. Biệt hóa là hiện tượng các tế bào sinh ra có cấu trúc và/hoặc chức năng không giống với tế bào sinh ra nó, làm xuất hiện tế bào mới. Trong số các loại tế bào thuộc các cấp độ biệt hóa khác nhau, một số tế bào chưa có chức năng chuyên biệt, có khả năng phát triển thành nhiều loại tế bào khác nhau và có khả năng tự làm mới mình được gọi là tế bào gốc. Có 2 loại tế bào gốc: tế bào gốc phôi và tế bào gốc trưởng thành. Số loại tế bào mới mà mỗi loại tế bào gốc có thể tạo ra không giống nhau, loại có tiềm năng sinh ra được nhiều, loại chỉ có thể sinh ra được ít. Tuy các tế bào gốc có rất nhiều triển vọng ứng dụng trong nghiên cứu cơ bản cũng như lâm sàng, nhưng hiện mới chỉ có tế bào gốc tạo máu được ứng dụng thường quy để điều trị một số bệnh của cơ quan miễn dịch và tạo máu, còn rất nhiều trở ngại kỹ thuật cần vượt qua để biến các triển vọng của tế bào gốc thành hiện thực.