根據(jù)分化潛能分類：
（1）全能干細(xì)胞：具有自我更新和分化形成任何類型細(xì)胞的能力,如胚胎干細(xì)胞；
（2）多能干細(xì)胞：具有產(chǎn)生多種類型細(xì)胞的能力,但卻失去了發(fā)育成完整個體的能力,發(fā)育潛能受到 一定的限制；
（3)單能干細(xì)胞（也稱專能、偏能干細(xì)胞）：只能分化為成體組織、器官中的細(xì)胞.
根據(jù)來源分類：
（1）胚胎干細(xì)胞：指由胚胎內(nèi)細(xì)胞團(tuán)或原始生殖細(xì)胞經(jīng)體外特殊培養(yǎng)而篩選出的細(xì)胞.
胚胎干細(xì)胞(ES細(xì)胞)具有發(fā)育的全能性,能分化出成體動物的所有組織和器官.ES細(xì)胞的研究可追溯到上世紀(jì)五十年代,由于畸胎瘤干細(xì)胞（EC細(xì)胞）的發(fā)現(xiàn)開始了ES細(xì)胞的生物學(xué)研究歷程.
目前許多研究工作都是以小鼠ES細(xì)胞為研究對象展開的,如：德美醫(yī)學(xué)小組在去年成功的向試驗(yàn)鼠體內(nèi)移植了由ES細(xì)胞培養(yǎng)出的神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞.此后,密蘇里的研究人員通過鼠胚細(xì)胞移植技術(shù),使癱瘓的貓恢復(fù)了部分肢體活動能力.隨著ES細(xì)胞的研究日益深入,生命科學(xué)家對人類ES細(xì)胞的了解邁入了一個新的階段.在98年末,兩個研究小組成功的培養(yǎng)出人類ES細(xì)胞,保持了ES細(xì)胞分化為各種體細(xì)胞的全能性.這樣就使科學(xué)家利用人類ES細(xì)胞治療各種疾病成為可能.
（2）成體干細(xì)胞:指存在于組織中的未分化細(xì)胞,該種細(xì)胞能夠自我更新并能夠分化形成組成該類組織的細(xì)胞.
成年動物的許多組織和器官,比如表皮和造血系統(tǒng),具有修復(fù)和再生的能力.成體干細(xì)胞在其中起著關(guān)鍵的作用.在特定條件下,成體干細(xì)胞或者產(chǎn)生新的干細(xì)胞,或者按一定的程序分化,形成新的功能細(xì)胞,從而使組織和器官保持生長和衰退的動態(tài)平衡.過去認(rèn)為成體干細(xì)胞主要包括上皮干細(xì)胞和造血干細(xì)胞.最近研究表明,以往認(rèn)為不能再生的神經(jīng)組織仍然包含神經(jīng)干細(xì)胞,說明成體干細(xì)胞普遍存在,問題是如何尋找和分離各種組織特異性干細(xì)胞.成體干細(xì)胞經(jīng)常位于特定的微環(huán)境中.微環(huán)境中的間質(zhì)細(xì)胞能夠產(chǎn)生一系列生長因子或配體,與干細(xì)胞相互作用,控制干細(xì)胞的更新和分化.