A diferenciação das células-tronco nos tecidos desejados ocorre por meio de substâncias químicas ou em contato com células já especializadas.

Tanto as células-tronco embrionárias quanto as células-tronco adultas são importantes pela característica multifuncional, isto é, por serem extraídas de um embrião, podem ser diferenciadas em variados tipos de células.

Na clonagem, a célula com o núcleo transferido tem seu DNA reprogramado para expressar características de célula-tronco.

O blastocisto, que provém de multiplicações do DNA, apresenta massa interna com características de células-tronco embrionárias.

O desenvolvimento de células-tronco fornece aos pesquisadores ferramentas para modelar doenças, testar drogas e desenvolver terapias, como a terapia celular.