幹細胞是一類具有自我複製能力的多潛能細胞。
可以分為三大種類：全能幹細胞 多能幹細胞 單能幹細胞。
每個種類的幹細胞作用和來源均有不同。
1、全能幹細胞 也稱胚胎幹細胞 （ESCs）
胚胎幹細胞來自受精後不久（4-5天內）收穫的胚胎，具備最大的分化潛能，能分化為完整的人體。它可以體外培養無限增殖，自我更新和多向分化。無論在體外還是體內環境，都能被誘導分化為機體幾乎所有的細胞類型。
由於胚胎幹細胞直接用於人體，有形成畸胎瘤風險（不受控制無序的分化導致畸胎瘤）。所以在臨床應用方面，需要先將胚胎幹細胞誘導分化為所需要的功能細胞，然後移植入人體，替換受損傷的人體細胞。但此種方式有免疫排斥的風險。
胚胎幹細胞是來自捐贈者不到五天的受精人卵，胚胎在實驗室中繁殖，並從中提取獲得。但由於胚胎是人尚未成形時在的生命形式，進行提取必然會破壞胚胎就等於「扼殺生命」，有反道德倫理。
由於胚胎幹細胞在醫學應用上存在著免疫排斥以及倫理窘境，所以此種幹細胞僅做科研並未廣泛應用。
2、多能幹細胞
多能幹細胞，是具有分化出多種細胞組織的潛能，但失去了發育成完整個體的能力，發育潛能受到一定的限制。間充質幹細胞（MSCs）是當前最受關注的一種多能幹細胞。
間充質幹細胞是一種多能幹細胞，它具有幹細胞的所有共性，自我更新和多向分化能力。在臨床應用最多，當患者接受大劑量化療後，可將間充質幹細胞與造血幹細胞一同輸入，可明顯加速患者血細胞恢復時間，且安全無不良反應。
由於間充質幹細胞直接用於人體，沒有排異反應，也無形成畸胎瘤的風險。所以是應用前景最廣泛的幹細胞類型。
間充質幹細胞臨床應用解決了多種血液系統疾病，心血管疾病，肝硬化，神經系統疾病，膝關節半月板部分切除損傷修復，自身免疫性疾病等。
間充質幹細胞存在於人體各個器官，以及血液中，通常是從骨髓、血管外周、臍帶以及脂肪中獲取。
骨髓提取：通過骨髓捐贈者提取幹細胞，骨髓中包含兩種類型的幹細胞。一種是造血幹細胞，用於白血病的治療，一種是間充質幹細胞，此種方式對捐贈者身體損害比較大。
血管外周提取：通過注射白細胞生長激素，刺激其骨髓中的幹細胞跑到血液中，就可以利用血液分離機直接從血液中獲得幹細胞，這種方法所得到的的幹細胞與骨髓幹細胞接近。
脂肪提取：脂肪組織中含有大量間充質幹細胞，通過吸取脂肪區域（例如腰部）提取組織脂肪，並分離出間充質幹細胞。
新生兒的臍帶血、臍帶、胎盤組織提取：通過新生兒出生的時候，對臍帶、臍帶血、胎盤組織進行提取，最終獲得間充質幹細胞。這裡來源安全、便捷，且更為原始、純淨，所以成為最主要提取方式。
近幾年，從牙髓幹細胞備受矚目，經研究發現，牙髓幹細胞與骨髓間充質幹細胞有著極其相似的免疫表型及形成礦化結節能力。
牙髓幹細胞是一種間充質幹細胞，具有多向分化的潛能，它除了能形成礦化結節能力的細胞外，經過不同細胞因子的誘導，還能夠分化為脂肪、骨、軟骨、肌肉、血管內皮、肝、神經等細胞系類型。
牙髓幹細胞是通過提取6-11歲的小孩自然脫落的牙齒牙髓，可以獲得牙髓幹細胞。
牙髓幹細胞具有間充質幹細胞的通性，不僅免疫原性低，不須經過嚴格配對即可使用，不會引起強烈的排異反應，而且還具有免疫調節功能，異體一直不會引起排斥反應。
3、單能幹細胞
單能幹細胞也稱專能、偏能幹細胞，是由多能幹細胞進一步分化而成的，只能向一種類型或密切相關的兩種類型的細胞分化，比如神經幹細胞可以分化成各類神經細胞，白細胞等各類細胞。
造血幹細胞屬於單能幹細胞，只可分化為血液細胞，如紅細胞、白細胞等。因此，造血幹細胞移植被用於治療白血病或免疫缺陷疾病。
由於單能幹細胞是由多能幹細胞進一步分化而成的，所以現階段幹細胞醫療基本以多能幹細胞研究為主，未來可通過單能幹細胞分化出完整的器官，直接進行器官移植。