Embrionalne komórki macierzyste pochodzą z zarodków stworzonych do zapłodnienia in vitro. W celu przeprowadzenia tej procedury lekarze tworzą wiele zapłodnionych zarodków, powstrzymując ich rozwój 4 lub 5 dni po zapłodnieniu na etapie blastocysty. Po udanym zapłodnieniu rodziny mogą przekazać dodatkowe zarodki do zbioru komórek macierzystych. Proces ten niszczy blastocysty, gdy zbierane są niezróżnicowane komórki macierzyste. Są one pobierane tylko z zarodków, które w przeciwnym razie zostałyby odrzucone.
Spór o wykorzystanie embrionalnych komórek macierzystych doprowadził niektóre kraje do przyjęcia przepisów zakazujących lub ograniczających ich stosowanie w medycynie i nauce. Aby uniknąć tego problemu, naukowcy opracowali techniki nakłaniania innych komórek do zachowywania się jak niezróżnicowane komórki macierzyste. Te indukowane pluripotencjalne komórki macierzyste nie są tak wszechstronne jak prawdziwe embrionalne komórki macierzyste, ale oferują inne zalety. Na przykład komórki macierzyste można zbierać bezpośrednio od pacjenta za pomocą tej metody, nie wymagając żadnego materiału od dawcy.
Embrionalne komórki macierzyste oferują znaczny potencjał medyczny dzięki zdolności do przekształcania się w dowolną komórkę wymaganą przez organizm. Komórki macierzyste wykazały potencjał wymiany uszkodzonych narządów, tworzenia nowych wysepek w trzustce dla osób cierpiących na cukrzycę lub tworzenia nowych komórek szpiku kostnego w leczeniu białaczki. Mogą również być w stanie zregenerować nerwy, których organizm normalnie nie może naprawić.