Las células troncales o madres son las que pueden dar lugar a todos los tejidos u órganos: hígado, páncreas, ojos, hueso, piel. Tienen capacidad de diferenciación y en la actualidad es posible reproducir las de los animales y mantenerlas en cultivo en laboratorio. Bajo estímulos especiales se puede lograr que la célula se convierta en uno u otro órgano.

Provienen de los tejidos de adultos o fetales, así como de la sangre del cordón umbilical y de embriones tempranos (menores a 14 días). También es posible conseguir las células troncales por medio de reprogramación de células adultas y de remplazo nuclear. Esto último -que se usa para obtener un embrión- fue lo que se hizo con la oveja Dolly.

El remplazo o trasplante nuclear es el que da origen a la clonación. Podría aplicarse para clonar seres humanos, pero eso todavía no existe. En cambio, es factible el uso terapéutico de tejidos derivados de células madre.