Le cellule embrionali staminali (ES), isolate dall'embrione preimpianto allo stadio di blastocisti, sono le più semplici da ottenere e, sebbene siano relativamente poche (una decina per blastocisti), possono poi essere espanse in coltura con relativa semplicità.
Chiaramente l'isolamento delle cellule ES dalla blastocisti umana pone seri problemi di carattere etico che ad oggi sono stati risolti, con delle leggi, solo nel Regno Unito. In questo Paese è possibile, con il consenso della coppia di genitori, impiegare per lo studio delle cellule ES gli embrioni soprannumerari, ottenuti dall'impiego di tecniche di fecondazione assistita.
Di tutte le cellule staminali, le cellule ES sono quelle con le maggiori potenzialità di differenziamento guidato. In altre parole con queste cellule dovrebbe essere possibile ottenere qualsiasi altro tipo cellulare. Anche le cellule del cordone ombelicale o quelle isolate dall'individuo adulto possono essere opportunamente trattate e differenziate ad hoc. Con questi tipi cellulari il problema maggiore è il loro difficile reperimento in quanto sono molto scarse e difficili da isolare.

Nel volgersi di pochi anni, dovremmo sia conoscere meglio le reali potenzialità di ciascun tipo di cellula staminale sia riuscire a capire le reali potenzialità applicative in campo biomedico per lo sviluppo di nuove terapie cellulari che potrebbero dare enormi benefici nella cura di malattie degenerative.