Una célula madre es básicamente cualquier célula que pueda replicarse y diferenciarse. Esto significa que la célula no sólo puede multiplicarse, sino que puede convertirse en diferentes tipos de tejidos. Existen diferentes tipos de células madre. La mayoría de la gente conoce o ha oído el término «célula madre embrionaria». Se trata de células embrionarias que aún no se han diferenciado, por lo que pueden transformarse en cualquier parte del cuerpo. Se denominan células «pluripotenciales». Dado que se extraen de embriones no nacidos o no deseados, su uso ha sido muy controvertido. Además, aunque se han utilizado en algunos ámbitos de la medicina -sobre todo, fuera de Estados Unidos-, también se han asociado a la formación ocasional de tumores (teratomas). Varias empresas están trabajando para aislar determinadas líneas de células madre embrionarias para su uso futuro.
Otro tipo de célula madre es la «célula madre adulta». Se trata de una célula madre que ya reside en el organismo dentro de diferentes tejidos. En los últimos tiempos se ha trabajado mucho en el aislamiento de células madre derivadas de la médula ósea. También se conocen como «células madre mesenquimales» porque proceden de la sección mesodérmica del cuerpo. Pueden diferenciarse en hueso y cartílago, y probablemente en todos los demás elementos mesodérmicos, como grasa, tejido conjuntivo, vasos sanguíneos, músculo y tejido nervioso. Las células madre de la médula ósea pueden extraerse y, dado que su número es bajo, suelen cultivarse para multiplicar su número y poder utilizarlas en el futuro. Resulta que la grasa también está cargada de células madre mesenquimales. De hecho, tiene cientos, si no miles, de veces más células madre que la médula ósea. Hoy disponemos de herramientas que nos permiten separar las células madre de la grasa. Dado que la mayoría de las personas tienen reservas adecuadas de grasa y el número de células madre es tan elevado, no es necesario cultivar las células durante varios días y pueden utilizarse de inmediato.