الخلية الجذعية هي خلية غير متمايزة قادرة على الانقسام والتحول إلى أنواع خلايا متخصصة. وهي المادة الخام للجسم. يمكن للخلايا الجذعية الجنينية أن تتحول إلى أي نوع من الخلايا. أما الخلايا الجذعية البالغة فهي أكثر محدودية، وعادةً ما تنتج أنواع الخلايا الموجودة في النسيج الذي تنتمي إليه. الخلايا الجذعية المستحثة متعددة القدرات هي خلايا بالغة تمت إعادة برمجتها لتتصرف مثل الخلايا الجذعية الجنينية. لكل نوع خصائص واستخدامات مختلفة.

تتميز الخلايا الجذعية بقدرتين رئيسيتين: التجدد الذاتي، أي قدرتها على الانقسام لإنتاج المزيد من الخلايا الجذعية؛ والقدرة على التمايز، أي قدرتها على التمايز إلى أنواع أخرى من الخلايا. فالخلايا الجذعية الجنينية متعددة القدرات، أي قادرة على أن تصبح أي نوع من خلايا الجسم. أما الخلايا الجذعية البالغة فهي متعددة القدرات، وتنتج نطاقًا محدودًا من أنواع الخلايا. وتنتج الخلايا الجذعية المكونة للدم في نخاع العظم جميع خلايا الدم. بينما تنتج الخلايا الجذعية اللحمية المتوسطة العظام والغضاريف والدهون.

تُستخدم الخلايا الجذعية في الطب. فعمليات زرع نخاع العظم تُعالج سرطانات الدم والأورام اللمفاوية. ويجري تطوير علاجات بالخلايا الجذعية لمرض السكري، ومرض باركنسون، وإصابات الحبل الشوكي، وفشل القلب. كما تُستخدم في الأبحاث لدراسة النمو والأمراض، وفي اختبارات الأدوية للكشف عن سميتها.

لا يخلو هذا المجال من الجدل. فأبحاث الخلايا الجذعية الجنينية تثير تساؤلات أخلاقية حول تدمير الأجنة. أما الخلايا الجذعية المستحثة متعددة القدرات فتتجنب هذه المشكلة، لكنها قد تنطوي على مخاطر أخرى. يتطور العلم باستمرار، ويستمر النقاش الأخلاقي.