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胚胎干细胞通常被称为人类多能干细胞，它可以产生许多不同的细胞类型。这与“多能”干细胞形成对比，后者只能分化为有限数量的细胞类型。多能干细胞是非特化的，不具备使它们能够在特定组织中执行特定功能的特定特征（例如形状或基因表达模式）。胚胎干细胞通常在实验室中作为“干细胞系”生长，这是人类细胞的培养物，可以维持和扩增以增加多能干细胞的总量。几个人类胚胎干细胞系已经建立并用于研究目的。胚胎干细胞的使用是一个有争议的话题，因为需要破坏胚胎才能获得它们。这引起了伦理方面的担忧，许多国家的法律和指南都对胚胎干细胞的使用进行了规范。尽管存在这些争议，但对胚胎干细胞的研究使人们对有了的了解。胚胎干细胞有可能用于开发针对多种疾病和病症的新疗法。
正常情况下，人体内的红骨髓中栖息着大量的造血干细胞。但是，平时只有约5%的造血干细胞参与造血活动，制造维持人体正常生命活动所需的血细胞，而另外95%的造血干细胞则处于静止休眠和备战状态。当人体因大量失血等需要大量造血，或因捐献造血干细胞而使工作中的骨髓造血干细胞数量减少时，处于休眠和备战状态的造血干细胞，会马上活跃起来参加造血活动。适龄、健康的公民捐出自己正常的造血干细胞，输注到原已衰竭或摧毁造血功能和免疫功能的患者体内，重建患者的造血功能和免疫功能，达到治疗某些疾病的目的，此过程称为造血干细胞移植。
干细胞通过两种方式生长 ，一种是对称分裂——形成两个相同的干细胞，另一种是非对称分裂——由于细胞质中的调节分化蛋白不均匀地分配，使得一个子细胞不可逆的走向分化的终端成为功能专一的分化细胞；另一个保持亲代的特征，仍作为干细胞保留下来。分化细胞的数目受分化前干细胞的数目和分裂次数控制。可以说，干细胞是具多潜能和自我更新特点的增殖速度较缓慢的细胞。
干细胞是一种有着很强的自我繁殖能力的多潜力体细胞，在相应的前提下，它能够拷贝出更多的是多功能性体细胞，使损坏的体细胞获得修复，并更换掉衰老的体细胞。根据干细胞疗法，衰老细胞作用，提高正常细胞的总数，提升体细胞的活力，改进体细胞的品质，避免和延缓细胞衰老，协助人体地升级更换衰老的体细胞，修复体细胞的正常生理功能。干细胞是具有自我复制和多向分化潜能的原始细胞，是机体的起源细胞，是形体各种组织器官的始祖细胞。