Pierwotne komórki zarodkowe człowieka otrzymano z węzłów zarodkowych blastocyst i z kilkutygodniowych płodów. Potwierdzono możliwość utrzymywania ich ponad rok w hodowli in vitro w stanie niezróżnicowanym. Wykazano też, że in vivo po przeszczepieniu myszom i in vitro mogą się one różnicować w tkanki pochodzące ze wszystkich trzech listków zarodkowych. Dzięki tym własnościom ludzkich komórek pierwotnych wiąże się z nimi nadzieje na zastosowania terapeutyczne. W badaniach pierwotnych komórek zarodkowych myszy potwierdzono, że możliwe jest otrzymywanie z nich zróżnicowanych, funkcjonalnych komórek (np. neurony, oligodendrocyty), które po przeszczepieniu do biorców integrują się z odpowiednią tkanką. Zainteresowanie komórkami macierzystymi z zarodków wkrótce rozszerzyło się na komórki macierzyste dorosłych tkanek. Opracowano metody izolowania lub zagęszczania tych komórek z różnych tkanek. W przypadku komórek macierzystych krwi, tkanki łącznej, mięśni, tkanki nerwowej i spermatogoniów wykazano ich zdolność do różnicowania w odpowiednie tkanki niedługo po przeszczepieniu do biorcy. Okazało się, że komórki macierzyste są zdolne do transdyferencjacji in vivo: u biorców występowały także w tkankach innych od wyjściowej. Np. komórki macierzyste tkanki nerwowej tworzyły komórki krwi, mięśni, nabłonka jelita i hepatocyty.