Quando um espermatozóide penetra no óvulo, iniciando a fecundação, o DNA do pai liga-se ao DNA da mãe, e juntos vão formar uma nova célula (zigoto), que através de suas divisões formará um novo ser humano. Esta primeira célula, é indiferenciada sem qualquer característica tecidual definida, e se chama célula-tronco.

Durante cinco dias, estas células, se dividem apenas em novas células-tronco (em torno de 120 células), e a partir daí, começa uma intensa divisão celular, onde as células-filhas apresentam características definidas e começam a formar os diferentes tecidos (330 tipos) que formam um ser humano.

Portanto a célula-tronco, é chamada também de célula-mãe ou progenitora, pois é dela que derivam os 4 trilhões de células que formam um bebê em seu nascimento.

Este processo, que gera as células especializadas é regulado, em cada caso, pela evolução genética específica da célula-tronco. Por camadas, estas células começam a se dividir e a formar os diferentes tecidos, tais como o coração, os músculos, os ossos, o sangue, os neurônios, porém ainda não se sabe como isso ocorre e que outros fatores estão envolvidos. Compreender e controlar esse processo é um dos grandes desafios da ciência na atualidade, sendo de grande importância, para isso o estudo das células-tronco embrionárias.

No adulto, as células-tronco ficam armazenadas na medula óssea, produzindo sangue. São chamadas de hematopoiéticas. Quando há uma lesão em qualquer órgão, um sinal químico é enviado à medula, que libera células-tronco, na tentativa de corrigir o problema. Na maioria das vezes, isto é positivo. Por vários motivos, (estado de saúde debilitado, doenças, anemia, etc) as vezes estas células não estão disponíveis, ou estão em pequeno número, o que impossibilita a auto-cura. As células-tronco, quando colocadas em contato com uma célula diferenciada (pele, músculo, etc) tanto in vitro como in vivo, se multiplica produzindo células filhas, idênticas ao órgão em questão.

Quando se tem reserva de células-tronco armazenadas em bancos de criogenia, na hipótese de falta destas células no organismo para recuperação de doenças, é substituída pelo transplante, possibilitando assim a recuperação de doenças degenerativas, que até o momento não tem cura.