干細胞（Stem Cells, SC）是一類具有自我復制能力的多潛能細胞，可以分化成多種功能細胞，具有再生各種組織器官和人體的潛在功能，醫學界稱為“萬用細胞”，又被稱為“起源細胞”、“祖細胞”。

干細胞具有兩種不同的分裂方式，一是對稱分裂，另一種是不對稱分裂。它可以根據周圍環境的變化分裂為兩個相同的分裂末期的功能細胞或者兩個相同的干細胞，還可以分裂為一個干細胞及一個末期的功能細胞，所分化的后代細胞中始終有一部分能夠保持祖細胞的所有特性，干細胞是個體發育和組織再生的基礎。干細胞可以長時間處于休眠狀態，也可以快速進行修復功能。舉一個最容易理解的例子，肝移植供者切除3/4的肝臟，可以在兩周內完全恢復成原樣，但是恢復后就不再繼續生長，這就是干細胞的功能。

細胞有兩種分類方法，一是根據干細胞所處的發育階段分為胚胎干細胞(embryonic stem cell，ES細胞)和成體干細胞(somatic stem cell)。第二種分類方法是根據干細胞的發育潛能分為三類：全能干細胞(totipotent stem cell,TSC)、多能干細胞（pluripotent stem cell）和單能干細胞（unipotent stem cell）。

胚胎干細胞是形成于受精卵發育大約5天后囊胚內細胞團中的細胞，它對所有細胞類型均表示出充分的分化潛能，并有能力形成一個完整的個體。即一個胚胎干細胞就能發育成一個完整的人。

成體干細胞是來源于成體組織，混雜在成體組織或器官的已分化細胞間的未分化細胞，它保持有自我更新的能力和分化為該組織各種類型細胞的能力。

多種組織或器官的特異部位， 主要包括：臍帶、胎盤、羊水、骨、骨髓、脂肪、腦、外周血，還存在于肌肉、皮膚、血管、嗅粘膜、視網膜、肝臟等等。

包括：神經干細胞、間充質干細胞、造血干細胞、上皮干細胞、皮膚干細胞、脂肪干細胞、內皮干細胞、肝臟干細胞、牙髓干細胞、視網膜干細胞、角膜干細胞等

成體干細胞本身不是處于細胞分化途徑的最后環節；
成體干細胞能無限的自我增殖分裂；
成體干細胞可以連續分裂幾代，也可以長時間內處于靜止狀態；
成體干細胞通過兩種方式生長：對稱、不對稱分裂。

研究已經證實，成體干細胞具有多方向分化潛能，以間充質干細胞為例，可以在特定條件下分化為神經細胞、肝臟細胞、腎臟細胞、皮膚細胞、胰島B細胞、脂肪細胞、心肌細胞、骨骼肌細胞等等，對人的生理功能具有廣闊的修復能力。

無重大道德倫理問題：取自成體組織樣本，而非人體胚胎；2009年之前，資助干細胞研究的大多數美國政府基金至今仍僅限于支持成體干細胞的研究；相對于胚胎干細胞，成體干細胞的應用是安全可靠的。

成體干細胞已成功治愈七十余種血液相關疾病——其中一些此前被認為是致命的，包括白血病、鐮刀形細胞貧血癥、霍奇金淋巴瘤、范可尼貧血及重癥聯合免疫缺陷病。根據美國全國衛生研究所2134例成體干細胞臨床觀察統計，目前成體干細胞可以治療的疾病包括血液系統疾病、神經系統疾病、糖尿病、腎臟疾病、骨關節疾病、肝臟疾病、下肢缺血性疾病、心臟病、皮膚疾病、自體免疫性疾病等等。

在細胞分化過程中，大部分細胞失去了自我分化的功能，導致機體死亡。一類特殊的細胞能補償機體內細胞的死亡，這類細胞就是干細胞。它們根據不同的發育途徑產生不同的分化細胞。因此干細胞是一類能進行自我更新，并能進行增殖的細胞群。干細胞將從本質上彌補自身組織缺陷與修復病變組織。它可以被機體局部損失后釋放的趨化因子及細胞因子所吸引并高濃度的聚集到損傷部位周圍（干細胞歸巢現象），根據需要分化為機體所需要的各種細胞，起到細胞替代、修復損傷的目的，同時干細胞還可以釋放各種營養因子，促進細胞的生長并激活機體內源性的修復機制。

迄今，干細胞移植治療尚未導致重大的副作用或不良反應。但任何一種療法都可能會有副作用，所以無法肯定副作用不會發生，但是直到現在，仍未發現什么嚴重的副作用。