As células estaminais são células que se podem diferenciar em diversas linhagens celulares tendo a capacidade de se autorrenovar e de se dividir indefinidamente. Podem ser classificadas, de acordo com a sua origem ou a sua capacidade de diferenciação, em dois tipos principais: embrionárias e não embrionárias.

As células estaminais embrionárias são pluripotentes, podendo diferenciar-se nas três camadas germinativas embrionárias (endoderme, mesoderme e ectoderme) e dar origem a todos os tipos de células.

As células estaminais não embrionárias, também conhecidas como células estaminais adultas, encontram-se em muitos tecidos do organismo adulto sendo, regra geral, multipotentes. Alguns tecidos neonatais como a placenta, a geleia de Whärton do cordão umbilical ou o sangue do cordão umbilical, contêm populações de células estaminais adultas com um elevado potencial terapêutico.

É possível isolar células estaminais adultas a partir de tecidos como a medula óssea, o sangue periférico ou o tecido adiposo, bem como a partir da pele, do fígado, do pâncreas ou de outros órgãos. Estas células constituem uma "reserva" celular do organismo após o nascimento, quando ocorre lesão ou remodelação de tecidos. Geralmente, as células estaminais adultas dão origem às células dos tecidos de onde são provenientes, por predeterminação genética.

Esta capacidade de se diferenciarem em vários tipos de células, podendo substituir células feridas ou destruídas e regenerar tecidos danificados, explica o grande interesse na utilização das células estaminais no contexto da terapia celular e da medicina regenerativa.