干細胞按分化潛能的大小進行分類，主要分為以下類型。

全能性干細胞( totipotent stem cell)又稱“萬能干細胞”，受精卵是早期或原始的全能干細胞，它可以在體內自然發育成完整個體。在這里所屬的全能干細胞主要是指從發育早期的囊胚內細胞團中分離出來的胚胎干細胞( embryonic stem cells，SC)和從胎兒生殖脊中分離獲得的干細胞樣細胞。全能性干細胞也可以通過體細胞核移植(克隆)技術獲得重構細胞后，在體外培育成囊胚，然后從其中的內細胞團中分離獲得與自然發育全一致的胚胎干細胞樣(圖1-1)在體內，西安臍帶干細胞它失去了發育為完整生命個體的能力，因為不能形成個體發育必需的滋養層和胎盤，但它可以無限增殖并分化成為全身200多種細胞類型，進一步形成機體的所有組織器官。如果將其注射到一個發育中的囊胚內細胞團中，它可以形成嵌合體并隨胚胎發育分布于多種組織中并分化成所在組織類型的成熟細胞，參與組織器官的形成。利用這種方法可以獲得特定的轉基因動物模型，用于遺傳性疾病或基因功能研究。在體外培養條件下，可利用導入特定基因和化學物質、生物活性因子共培養，也可利用一些物理因素刺激如短波等，定向誘導胚胎干細胞向神經細胞、肌肉細胞、骨細胞、血液細胞等各種類型的成熟細胞分化，從而獲得由于臨床治療帕金森、糖尿病、創傷等各種損傷、退變性疾病的再生修復細胞(圖1-2)。

誘導性多能干細胞( induced pluripotent stem cell，iPS細胞)是指2006年以來，利用病毒載體將0ct4、Sox2、c-Mye、Kf4等轉錄因子導入分化成熟的體細胞中，誘導其重編程為具有胚胎干細胞相似的表型特征、生長特性和分化潛能的一類全能干細胞。北京大學鄧宏魁等利用小分子化合物組合也成功將成體細胞誘導分化為iPS樣細胞。成都軍區昆明總醫院生物治療中心朱向情等利用魚卵提取物與皮膚成纖維細胞共培養，發現誘導細胞表達ESC相關抗原標志并證明發育早期基因去甲基化誘導體細胞重編程。西安臍帶干細胞其他還有一些利用生物活性因子、ESC提取物、腫瘤細胞提取物等誘導體細胞逆向分化并表達ESC抗原標志的報道，但沒有培育成穩定的細胞株和形成規范化技術體系。關于體外誘導成體細胞獲得的胚胎干細胞樣細胞，雖然命名不完全一致，但也屬于iPS細胞類。iPS細胞是胚胎干細胞研究的重大技術突破，使其向臨床邁出了關鍵一步，解決了多能干細胞技術復雜、來源困難問題，而且克服了胚胎干細胞的倫理問題和異體來源胚胎干細胞的免疫排斥問題，但由于導入了病毒載體和外源基因，其安全性尚存在疑慮。