Stamceller er celler som ikke er ferdig spesialiserte. De har to egenskaper som skiller dem fra vanlige kroppsceller. De kan dele seg mange ganger uten å miste evnen til å dele seg videre, og de kan differensieres, altså utvikle seg til bestemte celletyper.

Vi deler stamcellene inn etter hvor mange celletyper de kan bli til. Embryonale stamceller kommer fra et tidlig embryo og er pluripotente. De kan bli til alle celletypene i kroppen. Vevsstamceller, også kalt adulte stamceller, finnes i ferdig utviklet vev, for eksempel i benmarg, hud og tarm. De er multipotente og kan bare bli til noen få celletyper i det vevet de hører til. Induserte pluripotente stamceller (iPS-celler) er vanlige kroppsceller som er omprogrammert i laboratoriet slik at de igjen blir pluripotente.

Et eksempel på medisinsk bruk er behandling av leukemi, som er kreft i de bloddannende cellene i benmargen. Pasienten får først cellegift og stråling som tar knekken på benmargen, både kreftcellene og de friske cellene. Deretter får pasienten bloddannende stamceller fra en vevsforlikelig giver, enten fra benmarg eller fra blod. Stamcellene fester seg i benmargen og begynner å dele seg. Der differensieres de til røde blodceller, hvite blodceller og blodplater, slik at pasienten får en ny og frisk bloddannelse.