Las células madre (stem cells), células troncales o citoblastos tienen la capacidad de dividirse («proliferación celular») asimétricamente, dado que una célula hija será como la progenitora (autorrenovación) y la otra se diferenciará en una célula especializada. Tienen distinta potencia celular (cell potency, esto es, la capacidad para generar distintos tipos de células), que está en función de la parte del genoma que permanece sellada (genomic imprinting, que no se debe confundir con el silenciamiento génico o gene silencing) normalmente por superenrollamiento.
Si atendemos a su potencia, se dividen en:
- Totipotentes (totipotent): capaces de formar un organismo entero, desde las tres capas embrionarias y el tejido reproductor a los tejidos extraembrionarios (como la placenta). Ejemplos claros: una espora o un cigoto. Son capaces de autorrenovarse y proliferar sin problemas, y se puede controlar la expresión de todo el genoma.
- Pluripotentes (pluripotent): como las totipotentes, salvo que no consigue formar tejidos extraembrionarios ni, por tanto, el individuo entero. En ellas y las demás células madre, cada vez hay más genoma sellado que no se puede reactivar, lo que limita los tipos celulares que puede regenerar.
- Multipotentes (multipotent): tienen menos capacidad de proliferar y autorrenovarse que las anteriores (o sea, más genoma sellado), aunque la suficiente para diferenciarse en los tipos celulares de su misma capa o linaje embrionarios (epidermis, sistema nervioso y otros procedentes del ectodermo; tejido conjuntivo, muscular u otros procedentes del mesodermo; o los epitelios procedentes del endodermo). Se denominan también tissue-specific stem cells (citoblastos histoespecíficos), así como células progenitoras (progenitor cell) o incluso todo junto: células madre progenitoras multipotentes. Entre las más conocidas están las células madre hematopoyéticas o hemocitoblastos.
- Oligopotentes (oligopotent): solo son capaces de diferenciarse en algunos de los tipos celulares de su mismo linaje, o sea, una especie de multipotentes con limitaciones. Por ejemplo, los mielocitoblastos (myeloid stem cell) y los mielohemocitoblastos (bone marrow stem cells) se diferencian en menos tipos celulares que los hemocitoblastos (que son multipotentes).
- Unipotentes (unipotent): únicamente son capaces de diferenciarse en un solo tipo de tejido. No está claro si existen, porque muchas son realmente bipotentes. En la práctica, es sinónimo de hemoblasto (blast cell) y célula precursora (precursor cell), pero no de
célula progenitora, como hemos visto más arriba.
Para muchos autores, son las células multipotentes o progenitoras las que se subdividen en oligopotentes y unipotentes, pero esto es una minucia comparado con el enorme interés que suscitan en la medicina regenarativa.
Si nos centramos en la procedencia de las células madre, las clasificaremos en:
- Embrionarias: proceden de la masa celular interna del blastocisto (una fase muy temprana del desarrollo embrionario), por lo que originarán las tres capas germinales; se han logrado mantener en cultivo.
- Perinatales: las que se han encontrado en el líquido amniótico y en la sangre del cordón umbilical; muy útiles, aunque es una lástima que no se puedan usar por la enorme controversia bioética.
- Adultas: las que aparecen en la mayoría de los tejidos de un organismo adulto que se renuevan o regeneran periódicamente cuando acaece algún daño tisular. Aunque prometedoras para la investigación, parecen no ser tan versátiles y duraderas como las embrionarias, además de tener mayor propensión a contener alteraciones genéticas.
- Inducidas o iPS (del inglés induced pluripotent stem cells): gracias a la reprogramación genética artificial de una célula somática diferenciada se ha conseguido generar células madre pluripotentes con su mismo potencial de crecimiento y diferenciación. Por tanto, son tan versátiles como las embrionarias y perinatales, pero sin su controversia. El diseñador de esta técnica, el japonés Shinya Yamanaka, recibió por ello el Nobel en 2012.
Por tanto, célula madre hay más de una. 
