دو دسته عمده از سلول های بنیادی وجود دارد: سلول های بنیادی رویانی و سلول های بنیادی بالغ.
سلول های بنیادی رویانی: سلول های بنیادی رویانی از توده های سلولی داخلی بلاستوسیت قابل استحصل می باشند. رویان انسانی ۴ الی ۵ روز پس از لقاح به مرحله بلاستوسیت می رسد. این سلول ها پرتوان هستند، به این مفهوم که درحضور محرک های اختصاصی، قادر به تمایز به سلول های موجود در بدن یک فرد بالغ می باشند. این امر دلالت بر توانایی این سلول ها در ایجاد تراتوما (تومور با منشا هر سه لایه زایای رویانی) دارد. البته لازم به ذکر است که این سلول ها قادر به تمایز به سلول های خارج رویانی نمی باشند. سلول های بنیادی رویانی فاکتورهای رونویسی و پروتئین های سطح سلولی خاصی را بیان می نمایند. این فاکتورها با مهار ژن های مربوط به تمایز، کنترل کننده های اصلی پرتوانی سلول های بنیادی رویانی می باشند.
سلول های بنیادی جنینی: سلول های بنیادی جنین سلول های بنیادی بدوی می باشند که در ارگان های مختلف جنین قرار دارند. دو نوع سلول بنیادی جنینی وجود دارد:
- سلول های بنیادی اختصاصی جنینی: که از بافت جنین های سقط شده به دست می آیند. این سلول های بنیادی نامیرا نیستند، در عین حال توان تقسیم بالایی داشته و چند توان می باشند.
- سلول های بنیادی جنینی خارج رویانی: که از پرده های خارج رویانی حاصل می شوند و قابل افتراق از سلول های بنیادی بالغ نیستند. این سلول ها بعد از تولد قابل دسترسی بوده و دارای سطوح بالایی از تقسیم سلولی و پرتوانی می باشند. سلول های بنیادی چند توان در مایع آمنیوتیک نیز یافت می شوند. این سلول با وجود فعالیت بالا قابلیت تومورزایی ندارند و قادر به تمایز به سلول های چربی، استخوانی، عضلانی، کبدی و عصبی می باشند.
- سلول های بنیادی خون بند ناف: سلول های مزانشیمی حاصل از خون بند ناف، چند توان هستند. سلول های مزانشیمی توان تمایز به بافت هایی با منشاء مزانشیمی مثل مغز استخوان، عضروف، ماهیچه، تاندون و چربی را دارند.
- سلول های بنیادی بالغ: سلول های بنیادی بالغ به نام سلول های بنیادی بدنی نیز نامیده می شوند و در حفظ و ترمیم بافت ها شرکت دارند. این سلول ها هم در بالغین هم در بچه ها وجود دارند. سلول های بنیادی بالغ پر توان، نادر بوده و در تعداد اندک در خون بند ناف و برخی بافت های دیگر موجود می باشند. مغز استخوان منبع غنی از سلول های بنیادی بالغ است.