干細(xì)胞具有自我更新(self-renewing)的能力，在一定條件下下，它可以分化成各種功能細(xì)胞。按分化潛能的大小，干細(xì)胞基本上可分為以下三種類型。

(1)全能性干細(xì)胞(Totipotentstemcells)它具有形成完整個體的分化潛能。如胚胎干細(xì)胞(Embryonicstemcells，ESC)，具有與早期胚胎細(xì)胞相似的形態(tài)特征和很強(qiáng)的分化能力，可以無限增殖并分化成為全身200多種細(xì)胞類型，進(jìn)一步形成機(jī)體的所有組織、器官。

(2)多能性干細(xì)胞(Pluripotentstemcells)這種干細(xì)胞具有分化出多種組織細(xì)胞的潛能，但卻失去了發(fā)育成完整個體的能力，發(fā)育潛能受到一定的限制。骨髓多能造血干細(xì)胞是典型的例子，它可分化出至少12種血細(xì)胞，但不能分化出造血系統(tǒng)以外的其它細(xì)胞。

(3)單能干細(xì)胞也稱專能或偏能干細(xì)胞(Unipotentstemcells)。這類干細(xì)胞只能向一種類型或密切相關(guān)的兩種類型的細(xì)胞分化，如上皮組織基底層的干細(xì)胞、肌肉中的成肌細(xì)胞或叫衛(wèi)星細(xì)胞。

從干細(xì)胞到成熟細(xì)胞有許多分化階段：最原始的干細(xì)胞是全能性干細(xì)胞，具有自我更新和分化為任何類型組織的能力。迄今為止，只在受精卵才符合這樣的定義，囊胚期的胚胎干細(xì)胞是否具有全能性仍存在很大爭議。分化方向已確定的干細(xì)胞叫做多能干細(xì)胞，它們將分化為特定的組織，例如造血干細(xì)胞將分化為血細(xì)胞，肝臟干細(xì)胞將分化為肝細(xì)胞。這些多能干細(xì)胞繼續(xù)向前分化則成為定向祖細(xì)胞(Committedprogenitor)。持續(xù)停留在某種組織中的干細(xì)胞被稱為組織特異性干細(xì)胞，如造血干細(xì)胞(Hematopoieticstemcell，HSC)、肌肉干細(xì)胞、表皮層干細(xì)胞等都屬于此類。隨著機(jī)體的發(fā)育，干細(xì)胞逐漸分化為特定類型并行使特定功能。很多成年人組織含有干細(xì)胞，當(dāng)組織受到外傷、老化、疾病等的損傷時，這些細(xì)胞就增殖分化。產(chǎn)生新的組織來代替它們，以保持機(jī)體的穩(wěn)態(tài)平衡。

干細(xì)胞是一類特殊的細(xì)胞，它們最顯著的生物學(xué)特性是既具有自我更新的能力(Self-renewal)，又具有多向分化的潛能(Multilineagedifferentiation)。根據(jù)其組織發(fā)生的名稱亦可進(jìn)行分類。目前，已經(jīng)從許多組織或器官中成功地分離出干細(xì)胞，其中包括：胚胎干細(xì)胞、造血干細(xì)胞、骨髓間質(zhì)干細(xì)胞(Mesenchymalstemcell，MSCs)、神經(jīng)干細(xì)胞(Neuralstemcell，NSCs)、肌肉干細(xì)胞(Musclestemcell)、成骨干細(xì)胞(Osteogenicstemcell)、內(nèi)胚層干細(xì)胞(Endodermalstemcell)、視網(wǎng)膜干細(xì)胞(Retinalstemcell)、胰腺干細(xì)胞等。而隨著干細(xì)胞研究的進(jìn)展和深入，一些命名的含義將會更加豐富。