干細胞有兩種分類方法，一是根據(jù)干細胞所處的發(fā)育階段分為胚胎干細胞（embryonic stem cell，ES細胞）和成體干細胞（somatic stem cell）。第二種分類方法是根據(jù)干細胞的發(fā)育潛能分為三類：干細胞（totipotent stem cell,TSC）、多能干細胞（pluripotent stem cell）和單能干細胞（unipotent stem cell）。胚胎干細胞的發(fā)育等級較高，是干細胞，而成體干細胞的發(fā)育等級較低，是多能或單能干細胞。
一、按干細胞的發(fā)育潛能分類
1、性干細胞（Totipotent stem cells）。 它具有形成完整個體的分化潛能。如胚胎干細胞（Embryonic stem cells，ESC），具有與早期胚胎細胞相似的形態(tài)特征和很強的分化能力，可以無限增殖并分化成為全身200多種細胞類型，進一步形成機體的所有組織、器官。
2、多能性干細胞（Pluripotent stem cells）。 這種干細胞具有分化出多種組織細胞的潛能，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。骨髓多能造血干細胞是典型的例子，它可分化出至少12種血細胞，但不能分化出造血系統(tǒng)以外的其它細胞。
3、單能干細胞。也稱專能或偏能干細胞（Unipotent stem cells）。這類干細胞只能向一種類型或密切相關(guān)的兩種類型的細胞分化，如上皮組織基底層的干細胞、肌肉中的成肌細胞或叫衛(wèi)星細胞。
從干細胞到成熟細胞有許多分化階段：zui原始的干細胞是性干細胞，具有自我更新和分化為任何類型組織的能力。迄今為止，只在受精卵才符合這樣的定義，囊胚期的胚胎干細胞是否具有性仍存在很大爭議。分化方向已確定的干細胞叫做多能干細胞，它們將分化為特定的組織，例如造血干細胞將分化為血細胞，肝臟干細胞將分化為肝細胞。這些多能干細胞繼續(xù)向前分化則成為定向祖細胞（Committed progenitor）。持續(xù)停留在某種組織中的干細胞被稱為組織特異性干細胞，如造血干細胞（Hematopoietic stem cell，HSC）、肌肉干細胞、表皮層干細胞等都屬于此類。隨著機體的發(fā)育，干細胞逐漸分化為特定類型并行使特定功能。很多成年人組織含有干細胞，當組織受到外傷、老化、疾病等的損傷時，這些細胞就增殖分化。產(chǎn)生新的組織來代替它們，以保持機體的穩(wěn)態(tài)平衡。
二、按干細胞所處的發(fā)育階段分類
1、胚胎干細胞（Embryonic Stem cell，ESC）。

胚胎干細胞當受精卵分裂發(fā)育成囊胚時，內(nèi)層細胞團（Inner Cell Mass）的細胞即為胚胎干細胞。胚胎干細胞具有性，可以自我更新并具有分化為體內(nèi)所有組織的能力。早在1970年Martin Evans已從小鼠中分離出胚胎干細胞并在體外進行培養(yǎng)。而人的胚胎干細胞的體外培養(yǎng)直到zui近才獲得成功。
進一步說，胚胎干細胞是一種高度未分化細胞。它具有發(fā)育的性，能分化出成體動物的所有組織和器官，包括生殖細胞。研究和利用胚胎干細胞是當前生物工程領(lǐng)域的核心問題之一。胚胎干細胞的研究可追溯到上世紀五十年代，由于畸胎瘤干細胞的發(fā)現(xiàn)開始了胚胎干細胞的生物學研究歷程。
目前許多研究工作都是以小鼠胚胎干細胞為研究對象展開的，如：德美醫(yī)學小組在去年成功的向試驗鼠體內(nèi)移植了由胚胎干細胞培養(yǎng)出的神經(jīng)膠質(zhì)細胞。此后，密蘇里的研究人員通過鼠胚細胞移植技術(shù)，使癱瘓的貓恢復了部分肢體活動能力。隨著胚胎干細胞的研究日益深入，生命科學家對人類胚胎干細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)出人類胚胎干細胞，保持了胚胎干細胞分化為各種體細胞的性。這樣就使科學家利用人類胚胎干細胞治療各種疾病成為可能。然而，人類胚胎干細胞的研究工作引起了*范圍內(nèi)的很大爭議，出于社會倫理學方面的原因，有些國家甚至明令禁止進行人類胚胎干細胞研究。無論從基礎(chǔ)研究角度來講還是從臨床應用方面來看，人類胚胎干細胞帶給人類的益處遠遠大于在倫理方面可能造成的負面影響，因此要求展開人類胚胎干細胞研究的呼聲也一浪高似一浪。
2、成體干細胞（somatic stem cell，SSC）
成年動物的許多組織和器官，比如表皮和造血系統(tǒng)，具有修復和再生的能力。成體干細胞在其中起著關(guān)鍵的作用。在特定條件下，成體干細胞或者產(chǎn)生新的干細胞，或者按一定的程序分化，形成新的功能細胞，從而使組織和器官保持生長和衰退的動態(tài)平衡。過去認為成體干細胞主要包括上皮干細胞和造血干細胞。zui近研究表明，以往認為不能再生的神經(jīng)組織仍然包含神經(jīng)干細胞,說明成體干細胞普遍存在，問題是如何尋找和分離各種組織特異性干細胞。成體干細胞經(jīng)常位于特定的微環(huán)境中。微環(huán)境中的間質(zhì)細胞能夠產(chǎn)生一系列生長因子或配體，與干細胞相互作用，控制干細胞的更新和分化。
3、造血干細胞
造血干細胞是體內(nèi)各種血細胞的*來源，它主要存在于骨髓、外周血、臍帶血中。今年年初，協(xié)和醫(yī)大血液學研究所的龐文新又在肌肉組織中發(fā)現(xiàn)了具有造血潛能的干細胞。造血干細胞的移植是治療血液系統(tǒng)疾病、先天性遺傳疾病以及多發(fā)性和轉(zhuǎn)移性惡性腫瘤疾病的zui有效方法。
在臨床治療中，造血干細胞應用較早，在20世紀五十年代，臨床上就開始應用骨髓移植（BMT）方法來治療血液系統(tǒng)疾病。到八十年代末，外周血干細胞移植（PBSCT）技術(shù)逐漸推廣開來，絕大多數(shù)為自體外周血干細胞移植（APBSCT），在提高治療有效率和縮短療程方面優(yōu)于常規(guī)治療，且效果令人滿意。與兩者相比，臍血干細胞移植的長處在于無來源的限制，對HLA配型要求不高，不易受病毒或腫瘤的污染。
在今年初，東北地區(qū)*臍血干細胞移植成功，又為中國造血干細胞移植技術(shù)注入新的活力。隨著臍血干細胞移植技術(shù)的不斷完善，它可能會代替目前APBSCT的地位，為*更多的血液病及惡性腫瘤的患者帶來福音。
4、神經(jīng)干細胞
神經(jīng)干細胞關(guān)于神經(jīng)干細胞研究起步較晚，由于分離神經(jīng)干細胞所需的胎兒腦組織較難取材，加之胚胎細胞研究的爭議尚未平息，神經(jīng)干細胞的研究仍處于初級階段。理論上講，任何一種中樞神經(jīng)系統(tǒng)疾病都可歸結(jié)為神經(jīng)干細胞功能的紊亂。腦和脊髓由于血腦屏障的存在使之在干細胞移植到中樞神經(jīng)系統(tǒng)后不會產(chǎn)生免疫排斥反應，如：給帕金森氏綜合癥患者的腦內(nèi)移植含有多巴胺生成細胞的神經(jīng)干細胞，可*部分患者癥狀。除此之外，神經(jīng)干細胞的功能還可延伸到藥物檢測方面，對判斷藥物有效性、毒性有一定的作用。實際上，到目前為止，人們對干細胞的了解仍存在許多盲區(qū)。2000年年初美國研究人員無意中發(fā)現(xiàn)在胰腺中存有干細胞；加拿大研究人員在人、鼠、牛的視網(wǎng)膜中發(fā)現(xiàn)了始終處于“休眠狀態(tài)的干細胞”；有些科學家證實骨髓干細胞可發(fā)育成肝細胞，腦干細胞可發(fā)育成血細胞。
隨著干細胞研究領(lǐng)域向深度和廣度不斷擴展，人們對干細胞的了解也將更加全面。21世紀是生命科學的時代，也是為人類的健康長壽創(chuàng)造世界奇跡的時代，干細胞的應用將有廣闊前景。
5、肌肉干細胞（muscle stem cell，MSC）
可發(fā)育分化為成肌細胞（myoblasts），后者可互相融合成為多核的肌纖維，形成骨骼肌zui基本的結(jié)構(gòu)。