Le cellule staminali sono cellule non specializzate dalla cui divisione originano contemporaneamente una cellula staminale, che è uguale alla cellula madre, ed una cellula precursore di una progenie cellulare che a sua volta, darà, origine a cellule differenziate mature. Le cellule staminali possono riprodursi in maniera pressoché illimitata. Si definiscono totipotenti le cellule staminali che possono dar luogo ai tipi cellulari di tutti i tessuti, mentre sono multi- o pluripotenti quelle che possono dar luogo ad alcuni tipi di cellule o tessuti, ed unipotenti quelle che danno luogo ad un solo tipo cellulare. La loro capacità proliferativa e la capacità a divenire cellule specializzate rendono queste cellule uniche.