一、 按所处的发育阶段来分：胚胎干细胞和成体干细胞

胚胎干细胞（Embryonic stem cell）：胚胎干细胞是一种高度未分化细胞，具有发育全能性，可被诱导分化成机体几乎所有细胞类型，但不能发育成完整个体，不属于全能干细胞。

成体干细胞（Tissue-specific stem cell）：成体干细胞是存在于已分化组织中的未分化细胞，遍布机体的各种组织器官，其来源包括骨髓、外周血、角膜、视网膜、脑、骨骼肌、牙髓、肝、肾、皮肤、胃肠道内皮和胰腺等。成体干细胞通常产生某种细胞的前体（又称前体细胞或祖细胞），其分化潜能远不如胚胎干细胞，只能分化成其所在组织的特化细胞，是组织器官的“后备军”。间充质干细胞也属于此类。

二、 按分化潜能来分：全能干细胞、多能干细胞和专能干细胞

全能干细胞（Totipotent stem cell）：即一个细胞可形成一个完整的生命个体。对人体来说这样的细胞理论上只有从受精卵到桑椹胚时期的细胞。

多能干细胞（Pluripotent stem cell）：能分化成几乎所有细胞类型的能力，如来自内细胞团（ICM）的胚胎干细胞能够分化形成三胚层中的任何一种细胞，但不能形成胎盘、脐带等附属支持组织。

专能干细胞（Multipotent stem cell），也有中文翻译成多能干细胞。可分化成密切相关的细胞谱系的细胞，如造血干细胞，可分化为红细胞、白细胞或血小板等血液系统和免疫系统的细胞。