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目前，研究者已建立了不同的胚胎干细胞培养体系，并且对那些参与维系干细胞特征的基因也有了更多的了解。
多能性的维持需要一个完善的调控网络，以确保分化基因得到抑制，否则细胞将不再分裂而转为分化。
大自然很可能已经进化出了一种万无一失的机制来保护生物体，使其免受胚胎干细胞失控所造成的伤害。
生殖系干细胞可产生**或卵细胞（单倍体配子）。
单倍体配子的染色体数目仅为体细胞的一半，并可将遗传信息从一代传递至下一代。
现在人们已经可以轻松地鉴定、获取与操控果蝇的生殖系干细胞。
果蝇的卵细胞在卵巢内的卵巢管中发育成熟。
在卵巢管的一端，少量生殖系干细胞以精准的速度缓慢移动着，并进一步分化为卵细胞，整个过程共持续8天的时间。
其中，生殖系干细胞被3种已分化的细胞包裹着，包括端丝细胞、帽细胞以及内鞘细胞，它们共同构成一个简单的管状结构（卵原区）。
卵巢管尖端的细胞形成了一个龛样的微环境，从而对生殖系干细胞进行维护与调控。
在干细胞与帽细胞之间存在一种特殊的细胞间连接，可以将生殖系干细胞固定于前端并防止其移动，以免接触到可能触发分化的环境。
有一种特殊的信号蛋白可以参与维持这种细胞间连接，同时控制着生殖系干细胞的分裂速率。
在植物体内，所有干细胞都具有全能性的特点，可以分裂分化产生植物体所必需的所有类型的细胞。
“全能性”
是奥地利植物学家戈特利布·哈伯兰特（GottliebHaberlandt）提出的一个术语，用于描述一个所有园丁都知道的特性。
千百年来，园丁们利用珍贵植物的一小部分，如叶子、茎和根等，将其插入土壤和水中，即通过扦插的方法获得了整株植物。
20世纪50年代后期，弗雷德·斯图尔特（FredSteward）首次将单个植物细胞培养成整株植物（一个胡萝卜）。
拟南芥是一种被广泛研究的小型开花植物，常用于遗传学研究。
其位于芽部的不断生长的尖端是一种完全未经分化的组织，可在植物的整个生命周期中分化形成叶子、花朵与枝丫。
在芽尖这一复杂结构中，有30～40个干细胞被数百万个已分化细胞包围着，成为一个复杂的研究模型。
大多数遗传学家还会使用根尖这一相对简单的组织来进行研究。
通过使用茎尖分生组织（胚组织）的突变体，目前我们已获得了相关的基因表达图谱，从而能对那些难以捉摸的干细胞进行表型鉴定与荧光标记。
成体干细胞
从历史的角度来看，我们对干细胞的了解起始于对机体内成体干细胞产生的大量成熟子细胞的观察。
恩斯特·诺伊曼曾在骨髓造血领域提出极具前瞻性的构想，但该设想仍需通过干细胞培养实验来验证。
直到60年后，研究人员终于成功解开了这一复杂难题，证明了骨髓中的干细胞具有自我更新、分裂以及产生血液中各种成熟细胞的能力。
1961年，欧内斯特·麦卡洛克（ErMcCulloch）与詹姆士·提尔（JamesTill）设计了一系列实验以探究干细胞的功能。
他们以较大剂量的X射线照射小鼠以阻止其产生干细胞，随后将外源性骨髓细胞注射到这些小鼠的尾静脉中。
一段时间后，可观察到小鼠脾脏中出现了肉眼可辨的结节，且脾脏中的结节数量与所注射的骨髓细胞量成比例关系。
麦卡洛克与提尔推测每个结节可能源自一个骨髓细胞，并且很可能是一个干细胞。
这种基于动物骨髓干细胞的测量方法在接下来的30年中成为测量干细胞数量的主要方法。
20世纪70年代初，迈克·德克斯特（MikeDexter）提出，如果以间质细胞作为饲养层（骨髓中非血细胞的集群），那么即便在实验室培养瓶中，原始骨髓细胞也可以进行长达数周的培养。
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