依功能分类：
1 . 全能干细胞（Totipotent），由卵子和精子的融合产生受精卵后，受精卵分裂，而受精卵在形成胚胎过程中八细胞期之前任一细胞皆是全能干细胞。具有发展成独立个体的能力。也就是说能发展成一个个体的细胞就称为全能干细胞，存在争议议题，临床无法使用。
具有形成完整个体的分化潜能，如胚胎干细胞（ES细胞），受精卵就是最高层次的胚胎干细胞。
2 . 多潜能干细胞（Pluripotent），是全能干细胞的后裔，无法发育成一个个体，但具有可以发育成多种组织的能力的细胞。
具有分化出多种细胞组织的潜能，如神经干细胞。一种或多种组织的起源细胞，它能分化出多种类型细胞，但不可能分化出足以构成完整个体的所有细胞。
3 . 多能干细胞（Multipotent），具有增殖与分化的能力。类似多能干细胞却不相同，多能干细胞的胚胎干细胞可以无限次复制而且尚未分化；多潜能干细胞的前驱细胞仅可有限次数的复制，而且已是较分化的（specific），较接近形成目标细胞。如造血干细胞、神经干细胞
4 . 单能干细胞（Unipotent），只能产生一种细胞类型；但是，具有自更新属性，将其与非干细胞区分开。
只能向一种或两种密切相关的细胞类型分化，如上皮组织基底层的干细胞，肌肉中的成肌细胞。
依发育过程出现先后和分布分类
1 . 胚胎干细胞（embryonic stem cell）：在胚胎发育早期的囊胚中，可发育为不同的细胞，是所有细胞最初期的形态。 ES细胞是一种高度未分化细胞：
它具有发育的全能性，能分化出成体动物的所有组织和器官，包括生殖细胞；
研究和利用ES细胞是当前生物工程领域的核心问题之一；
在未来几年，ES细胞移植和其它先进生物技术的联合应用很可能在移植医学领域引发革命性进步
2 . 成体干细胞（adult stem cell）：亦称成人干细胞，现时医学上常用的大致包括骨髓干细胞，脐带血干细胞及周边血干细胞。它们存在成体特定的组织中，具有由干原细胞形成先驱细胞，分化成具特定功能细胞的能力。例如：骨髓干细胞、造血干细胞、神经干细胞
干细胞分裂和分化。 A：干细胞; B：祖细胞; C：分化细胞; 1：对称干细胞分裂; 2：不对称干细胞分裂; 3：祖细胞分裂; 4：最终分化
在特定条件下，成体干细胞或者产生新的干细胞，或者按一定的程序分化，形成新的功能细胞，从而使组织和器官保持生长和衰退的动态平衡。成年动物的许多组织和器官，比如表皮和造血系统，具有修复和再生的能力。成体干细胞在其中起着关键的作用。过去认为干细胞主要包括上皮干细胞和造血干细胞。最近研究表明，以往认为不能再生的神经组织仍然包含神经干细胞，说明干细胞普遍存在，问题是如何寻找和分离各种组织特异性干细胞。干细胞经常位于特定的微环境中。微环境中的间质细胞能够产生一系列生长因子或配体，与干细胞相互作用，控制干细胞的更新和分化。
