Trong y học, hai nhóm tế bào gốc được nghiên cứu, ứng dụng nhiều gồm tế bào gốc tạo máu và tế bào gốc trung mô. Tế bào gốc tạo máu có thể lấy từ tủy xương là cơ quan tạo máu hoặc từ máu cuống rốn, máu ngoại vi. Tế bào gốc trung mô lấy từ mô mỡ, mô dây rốn, tủy xương, nhau thai. Những tế bào này có khả năng chống viêm, điều hòa miễn dịch, đồng thời hỗ trợ tái tạo mô, những đặc tính quan trọng được ứng dụng trong y học tái tạo. Tế bào gốc trung mô từ dây rốn còn có thể được sử dụng để điều trị bệnh cho thành viên trong gia đình (anh, chị, em, cha, mẹ, ông, bà...) và người không cùng huyết thống.
Khối tế bào gốc tạo máu có thể thay thế lại hệ máu, hệ miễn dịch trong nhiều bệnh nguy hiểm. Tế bào gốc trung mô có khả năng hỗ trợ tái tạo, sửa chữa mô bị tổn thương do bệnh lý và giúp điều hòa hệ miễn dịch.
