Komórki macierzyste są komórkami niespecyficznymi, zdolnymi do różnicowania się w inne komórki i samoregeneracji. Zdolność do różnicowania oznacza potencjał rozwoju w inne typy komórek.
Totipotencjalne komórki macierzyste, znane również jako zapłodnione komórki jajowe, mogą rozwinąć się we wszystkie typy komórek, takie jak błony embrionalne. Pleuripotentna komórka macierzysta ma zdolność rozwoju w komórkach ze wszystkich trzech warstw germinalnych, które odnoszą się do komórek z wewnętrznej masy komórek. Samodzielna regeneracja oznacza, że komórki macierzyste mogą dzielić i wytwarzać dodatkowe komórki macierzyste. Podział komórkowy jest symetryczny podczas wczesnego rozwoju, co oznacza, że każda komórka dzieli się na produkcję komórek potomnych o tym samym potencjale. Komórka dzieli się następnie asymetrycznie, przy czym jedna komórka potomna jest komórką macierzystą, a druga staje się bardziej zróżnicowaną komórką.
Wyjaśnia się, że komórki macierzyste można dzielić przez dłuższy czas, w przeciwieństwie do większości komórek, takich jak komórki skóry, które nie mogą się replikować po określonym czasie. Komórki macierzyste utrzymują się samodzielnie, replikując się. Co więcej, w przeciwieństwie do wyspecjalizowanych komórek, które mają szczególne zdolności, które umożliwiają im wykonywanie określonych zadań, nie mają struktur specyficznych dla tkanek do wykonywania wyspecjalizowanych funkcji. Mogą jednak wytwarzać wyspecjalizowane komórki poprzez różnicowanie procesu i tworzyć specjalne typy komórek.