Las células madre embrionarias se obtienen a partir de las células todavía no diferenciadas de un embrión. Estas células son pluripotentes, es decir, tienen el potencial para convertirse en prácticamente cualquier tipo de célula o tejido. Precisamente esta característica las convierte en una herramienta muy valiosa para el estudio del desarrollo de los diferentes tejidos y órganos, así como para modelar enfermedades genéticas. Los investigadores también están estudiando si las células madre embrionarias se puede usar en terapia celular o terapia génica-celular en distintos tipos de enfermedades genéticas y enfermedades degenerativas. El uso de células madre embrionarias humanas suele ser un tema de controversia, así que los científicos están estudiando métodos alternativos para obtener células madre pluripotentes.