胚胎干细胞(ES)和诱导多能干细胞(iPS)是自我更新的祖细胞，具有分化成外胚层、中胚层和内胚层细胞的能力。自然存在的ES细胞可以从囊胚的内质细胞中分离出来，而iPS细胞则是通过诱导特定转录因子如Oct-3/4、KLF4、SOX2和c-Myc的表达，从终末分化的体细胞中产生。

不管干细胞来源如何，多能干细胞在基础研究和临床研究中都具有巨大的潜力，因为它们能够分化成多种细胞类型，包括肝、肺和皮肤的神经元、胰腺细胞、心肌细胞和祖细胞。控制ES/iPS自我更新和分化的机制受到多种生长因子、受体、细胞内信号分子和转录因子的影响。

细胞命运的测定通常需要严格控制生长因子表达和转录因子表达的时间序列。下面描述的因素已知会影响ES/iPS多能性、增殖和世系承诺。ES/iPS细胞及其分化后代可以通过细胞表面标志物和转录因子独特结合的表达来识别。每个细胞的唯一标识符可以通过点击沿袭路径中的那个细胞类型来查看。