Istnieją dwa główne podziały komórek macierzystych, biorące pod uwagę dwa różne kryteria. Jednym z nich jest klasyfikacja komórek macierzystych ze względu na ich źródło pochodzenia. Na podstawie tego wyznacznika wyróżnia się więc komórki macierzyste embrionalne, płodowe oraz somatyczne. Do pierwszej grupy komórek macierzystych- embrionalnych, zaliczane są te, które pochodzą z zarodków. W przypadku komórek macierzystych płodowych ich pozyskiwanie następuje z krwi pępowinowej. Ostatnią grupę komórek macierzystych, uwzględniając źródło pochodzenia, tworzą komórki somatyczne, które znajdują się z narządach dorosłych już organizmów. Wszystkie trzy grupy komórek macierzystych zawierają w sobie poszczególne rodzaje wyróżnione ze względu na stopień różnicowania się. Komórki macierzyste embrionalne to komórki toti- lub pluripotencjalne, grupę komórek macierzystych płodowych tworzą komórki multipotencjalne, zaś w przypadku komórek macierzystych somatycznych, grupa ta powiązana jest z komórkami unipotencjalnymi.