成年生物体内有多种体细胞，例如血液细胞、肌肉细胞、免疫细胞和神经细胞等等，它们形态各异，具有不同的功能。干细胞则是未成熟的细胞，可发育成为体细胞。
如果把体细胞比喻成具有一技之长的“专门人才”，干细胞就是尚不具备专门才能，但可以通过学习发展成才的“潜在人才”，可以分化成体细胞。分化一旦完成，体细胞的“职业”就确定了。
胚胎干细胞具有最广泛的发展潜力，可以分化成所有不同种类的体细胞。就像刚出生的婴儿，虽然没有任何专门才能，但未来有着无限的可能，长大后具体成为什么领域的人才取决于培养过程。
由于胚胎干细胞是“全功能”的干细胞，仅从技术角度来说，用胚胎干细胞来培养人体组织和器官以治疗疾病是最理想的。但胚胎干细胞要从胚胎中提取，有关研究遇到伦理方面的反对，因此进行得不太顺利。
成年动物体内也拥有一些干细胞，称为成体干细胞。它们具有一定的分化潜力，但分化方向比较固定，比如造血干细胞通常只发展成血液细胞。成体干细胞就像已经接受过大量专业训练的学生，一般只会发展成特定领域的人才。
成体干细胞不涉及伦理问题，研究比较便利，然而其分化能力有限。虽然科学家曾成功改变成体干细胞的分化方向，但总的来说，“跨专业发展”对成体干细胞是相当困难的。
人们以往认为，细胞的克隆潜力与其分化潜力有关，胚胎干细胞克隆潜力最高，体细胞最低，而成体干细胞介乎两者中间。美国科学家用完全分化的体细胞克隆出小鼠，同时也证明了体细胞克隆潜力比成体干细胞更高，这一成果对于克隆和干细胞研究有重要意义。
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