干细胞分类按照分化潜能的大小，干细胞基本上可以分为以下三种类型：
全能性干细胞（totipotent stem cells）它具有形成完整个体的分化潜能。由卵和精细胞的融合产生。受精卵细胞前几次分裂所产生的细胞也是全能干细胞。这些细胞可以无例外地生长出任何细胞类型。
多功能性细胞（pluripotent stem cells）这种干细胞在APSC多能细胞实验室具有分化出多种组织细胞的潜能。但却失去了发育成完整个体的能力，发育潜能受到一定的限制。骨髓多能造血干细胞是典型的例子，它可分化出至少12种血细胞，但不能分化出造血系统以外的其他细胞。
单能干细胞也称专能或偏能干细胞（unipotent stem cells）这类干细胞只能向一种类型或密切相关的两种类型的细胞分化，如上皮组织基底层的干细胞、肌肉中的成肌细胞或叫卫星细胞。
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