São células com capacidade de auto renovação e de diferenciação em diversas categorias funcionais de células. Ou seja, as células-tronco têm capacidade de se dividir e se transformar em outros tipos de células. As células tronco podem ser diferenciadas a partir de seu poder de diferenciação e da sua origem.

Diferenciação por Origem: células-tronco embrionárias (CTE), derivadas da massa celular interna de um embrião prematuro (blastocisto) e células germinativas embrionárias (CGE), obtidas do tecido fetal em um estágio mais avançado de desenvolvimento (da espinha gonadal).

Diferenciação por Poder de Diferenciação:

Totipotentes: Podem originar tanto um organismo totalmente funcional, como qualquer tipo celular do corpo, inclusive todo o sistema nervoso central e periférico.

Pluripotentes: São células capazes de originar qualquer tipo de tecido sem, no entanto, originar um organismo completo. 

Multipotentes: Se diferenciam em um número limitado de tipos celulares, como células de um único tecido ou de tecidos relacionados. 

Unipotentes: Têm a capacidade de se diferenciar em apenas um tipo de célula.

Células-tronco induzidas (iPS): São um tipo especial de células-tronco. Elas são reprogramadas geneticamente através da inserção de vírus contendo 4 genes. Estes genes se inserem no DNA da célula adulta e reprogramam o código genético. Com este novo programa, as células voltam ao estágio de uma célula-tronco embrionária e possuem características de auto renovação e a capacidade de se diferenciarem em qualquer tecido.