Las células madre embrionarias son pluripotentes, lo que significa que pueden crecer es decir, diferenciarse en todos los derivados de las tres capas germinales primarias: ectodermo, endodermo y mesodermo.

En otras palabras, pueden desarrollarse en cada uno de los más de 200 tipos de células del cuerpo adulto, siempre y cuando se especifique que lo hagan.

Las células madre embrionarias se distinguen por dos propiedades distintivas: su pluripotencia y su capacidad de replicarse indefinidamente.

las células ES son pluripotentes, es decir, pueden diferenciarse en todos los derivados de las tres capas germinales primarias: ectodermo, endodermo y mesodermo.

Estos incluyen cada uno de los más de 220 tipos de células en el cuerpo adulto.

La pluripotencia distingue las células madre embrionarias de las células madre adultas que se encuentran en adultos; mientras que las células madre embrionarias pueden generar todos los tipos de células en el cuerpo, las células madre adultas son multipotentes y pueden producir solo un número limitado de tipos de células.

Además, en condiciones definidas, las células madre embrionarias son capaces de propagarse indefinidamente.

Esto permite que las células madre embrionarias se utilicen como herramientas útiles para la investigación y la medicina regenerativa, ya que pueden producir un número ilimitado de sí mismas para la investigación continua o el uso clínico.

Debido a su plasticidad y capacidad potencialmente ilimitada de autorrenovación, se han propuesto terapias con células ES para la medicina regenerativa y el reemplazo de tejidos después de una lesión o enfermedad.

Las enfermedades que podrían tratarse potencialmente con células madre pluripotentes incluyen varias enfermedades, cánceres y trastornos genéticos relacionados con la sangre y el sistema inmunitario; diabetes juvenil;

Parkinson; ceguera y lesiones de la médula espinal.

Además de las preocupaciones éticas de la terapia con células madre, existe un problema técnico de la enfermedad de injerto contra huésped asociada con el trasplante alogénico de células madre.

Sin embargo, estos problemas asociados con la histocompatibilidad pueden resolverse utilizando células madre adultas de donantes autólogos, clonación terapéutica, bancos de células madre o más recientemente mediante la reprogramación de células somáticas con factores definidos por ejemplo, células madre pluripotentes inducidas.

Otros usos potenciales de las células madre embrionarias incluyen la investigación del desarrollo humano temprano, el estudio de enfermedades genéticas y como sistemas in vitro para pruebas de toxicología.