स्टेम कोशिकाएँ दो महत्वपूर्ण विशेषताओं द्वारा अन्य कोशिका प्रकारों से भिन्न होती हैं। सबसे पहले, वे अविशिष्ट कोशिकाएँ हैं जो कोशिका विभाजन के माध्यम से, कभी-कभी लंबे समय तक निष्क्रियता के बाद खुद को नवीनीकृत करने में सक्षम होती हैं। दूसरा, कुछ शारीरिक या प्रायोगिक स्थितियों के तहत, उन्हें विशेष कार्यों के साथ ऊतक या अंग-विशिष्ट कोशिकाएं बनने के लिए प्रेरित किया जा सकता है। कुछ अंगों में, जैसे कि आंत और अस्थि मज्जा में, स्टेम कोशिकाएं घिसे हुए या क्षतिग्रस्त ऊतकों की मरम्मत और प्रतिस्थापन के लिए नियमित रूप से विभाजित होती हैं। हालाँकि, अन्य अंगों, जैसे अग्न्याशय और हृदय में, स्टेम कोशिकाएँ केवल विशेष परिस्थितियों में ही विभाजित होती हैं।
हाल तक, वैज्ञानिक मुख्य रूप से जानवरों और मनुष्यों की दो प्रकार की स्टेम कोशिकाओं के साथ काम करते थे: भ्रूणीय स्टेम कोशिकाएँ और गैर-भ्रूण "दैहिक" या "वयस्क" स्टेम कोशिकाएँ। वैज्ञानिकों ने 30 साल से भी अधिक पहले, 1981 में, प्रारंभिक चूहे के भ्रूण से भ्रूणीय स्टेम कोशिकाएँ प्राप्त करने के तरीकों की खोज की थी। चूहे की स्टेम कोशिकाओं के जीव विज्ञान के विस्तृत अध्ययन के कारण, 1998 में, मानव भ्रूणों से स्टेम कोशिकाएँ प्राप्त करने की एक विधि की खोज हुई। और प्रयोगशाला में कोशिकाओं को विकसित करें। इन कोशिकाओं को मानव भ्रूणीय स्टेम कोशिकाएँ कहा जाता है। इन अध्ययनों में उपयोग किए गए भ्रूण इन विट्रो निषेचन प्रक्रियाओं के माध्यम से प्रजनन उद्देश्यों के लिए बनाए गए थे। जब उस उद्देश्य के लिए उनकी आवश्यकता नहीं रह गई, तो उन्हें दाता की सूचित सहमति से अनुसंधान के लिए दान कर दिया गया। 2006 में, शोधकर्ताओं ने ऐसी स्थितियों की पहचान करके एक और सफलता हासिल की जो कुछ विशेष वयस्क कोशिकाओं को आनुवंशिक रूप से स्टेम सेल जैसी स्थिति ग्रहण करने के लिए "पुन: प्रोग्राम" करने की अनुमति देगी। इस नए प्रकार की स्टेम सेल को प्रेरित प्लुरिपोटेंट स्टेम सेल (आईपीएससी) के रूप में जाना जाता है।
स्टेम कोशिकाएँ कई कारणों से जीवित जीवों के लिए महत्वपूर्ण हैं। 3 से 5 दिन के भ्रूण में, जिसे ब्लास्टोसिस्ट कहा जाता है, आंतरिक कोशिकाएं जीव के पूरे शरीर को जन्म देती हैं, जिसमें कई विशिष्ट कोशिका प्रकार और अंग जैसे हृदय, फेफड़े, त्वचा, शुक्राणु, अंडे और अन्य शामिल हैं। ऊतक. कुछ वयस्क ऊतकों में, जैसे अस्थि मज्जा, मांसपेशी और मस्तिष्क में, वयस्क स्टेम कोशिकाओं की अलग-अलग आबादी उन कोशिकाओं के लिए प्रतिस्थापन उत्पन्न करती है जो सामान्य टूट-फूट, चोट या बीमारी के कारण नष्ट हो जाती हैं।
उनकी अद्वितीय पुनर्योजी क्षमताओं को देखते हुए, स्टेम कोशिकाएं मधुमेह और हृदय रोग जैसी बीमारियों के इलाज के लिए नई संभावनाएं प्रदान करती हैं। हालाँकि, बीमारी के इलाज के लिए कोशिका-आधारित उपचारों के लिए इन कोशिकाओं का उपयोग कैसे किया जाए, यह समझने के लिए प्रयोगशाला और क्लिनिक में बहुत काम किया जाना बाकी है, जिसे पुनर्योजी या पुनर्योजी चिकित्सा भी कहा जाता है।