1．干细胞本身不是处于分化途径的终端。
2．干细胞能无限的增殖分裂。
3．干细胞可连续分裂几代，也可在较长时间内处于静止状态。
4．干细胞通过两种方式生长，一种是对称分裂——形成两个相同的干细胞，另一种是非对称分裂于细胞质中的调节分化蛋白不均匀地分配，使得一个子细胞不可逆的走向分化的终端成为功能专一的分化细胞；另一个保持亲代的特征，仍作为干细胞保留下来。分化细胞的数目受分化前干细胞的数目和分裂次数控制。可以说，干细胞是具多潜能和自我更新特点的增殖速度较缓慢的细胞。
根据其发育阶段，干细胞包括胚胎干细胞和成体干细胞。胚胎干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。成体干细胞是存在于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的细胞。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。过去认为成体干细胞主要包括上皮干细胞和造血干细胞。最近研究表明，成体干细胞普遍存在于机体的大多数组织器官中。
在胚胎的发生发育中，单个受精日可以分裂发育为多细胞的组织或器官。在成年动物中，正常的生理代谢或病理损伤也会引起组织或器官的修复再生。胚胎的分化形成和成年组织的再生是干细胞进一步分化的结果。传统观点认为：胚胎干细胞是全能的，具有分化为几乎全部组织和器官的能力。而成年组织或器官内的干细胞一般认为具有组织特异性，只能分化成特定的细胞或组织。这个观点目前受到了挑战。最新的研究表明，组织特异性干细胞同样具有分化成其他细胞或组织的潜能，也就是说干细胞具有横向分化的能力。这为干细胞的应用开创了更广泛的空间。
