Diferenciação celular é o processo pelo qual divisões subsequentes de um único óvulo fertilizado desenvolvem os muitos tipos de células especializadas num organismo maduro. Célula totipotente diferencia-se em todos os tipos; célula pluripotente apenas em alguns. Células pluripotentes de mamíferos são células estaminais. As únicas células totipotentes de mamíferos são zigoto e células embrionárias iniciais; células de outras espécies podem reverter à totipotência.
São pluripotentes, produzem vários tipos de células sanguíneas. Fonte de células linfoides: células T, B e NK. Também produzem células mieloides: monócitos, plaquetas, neutrófilos, basófilos, eritrócitos, eosinófilos, células dendríticas. Para cada 10.000 células mieloides, há apenas uma célula hematopoiética.
São células pluripotentes que diferenciam em células que formam osso (osteoblastos), gordura (adipócitos) e tecido conjuntivo como cartilagem (condrócitos). Têm corpo celular pequeno com núcleo grande. Cordão umbilical é excelente fonte da forma mais primitiva destas células.
Compõem epiderme, revestimento gastrointestinal e revestimento de cavidades internas. Encontram-se no interior do olho, nariz, faringe, laringe, pulmões, esófago, intestino e bexiga. Células epiteliais em divisão nos intestinos combinam-se formando projeções chamadas vilosidades. As da derme (queratinócito) movem-se para fora ao longo da vida formando a epiderme.
São células estaminais mononucleares muito pequenas distribuídas pelo músculo maduro. Tamanho diminuto e quase ausência de citoplasma dificultam distinção dos núcleos subsarcolemais das fibras. Responsáveis por curar tecido danificado, são quiescentes (não se dividem). Quando stressadas, proliferam como mioblastos, iniciando diferenciação miogénica.