Le cellule staminali si differenziano dagli altri tipi di cellule per una loro caratteristica unica: sono infatti in grado di trasformarsi in diversi altri tip di cellule del corpo umano. Questa loro caratteristica sembrerebbe poter potenzialmente rivoluzionare il campo della medicina, specialmente nella ricerca per lo sviluppo di una cura per tumori.

Teoricamente queste cellule, proprio per questa loro capacità "adattiva", potrebbero consentire potenzialmente la riparazione di tessuti e di la riproduzione di organi sfruttando le cellule stesse del paziente, se opportunamente conservate, eliminando del tutto quindi i problemi legati al rigetto degli organi in caso di trapianto; un organo prodotto infatti con le cellule staminali sarebbe sicuramente compatibile al 100% in quanto sviluppato a partire da cellule staminali del soggetto stesso.

Le cellule staminali per essere definite tali devono possedere due caratteristiche fondamentali:

1. devono essere in grado di dare origine a una o più specie cellulari (Potenza)
2. devono essere in grado di replicare se stesse mantenendo la loro caratteristica fondamentale di "cellula generica" in grado di differenziarsi in diverse tipologie di cellule, questo per un numero potenzialmente illimitato di cicli di riproduzione attraverso mitosi (Autorinnovamento).