تنقسم الخلايا الجذعية إلى أربعة أنواع حسب قدرتها على التمايز وإنتاج خلايا أخرى مختلفة الأنواع:
. الخلية الجذعية “كاملة القدرات” Totipotentوالتي تستطيع إنتاج كائن حيّ بكامل أعضائه وهذه موجودة فقط في المراحل الأولى من تطوّر الجنين.
. الخلية الجذعية “عالية القدرات” Pluripotent والتي تستطيع إنتاج أنواع مختلفة من الأنسجة والأعضاء وتوجد في الجنين في مراحله المتقدمة، بالإضافة إلى وجودها بكميّات قليلة في أماكن مختلفة من الإنسان البالغ، كما ويمكن تحويل الخلايا الجسمية الى خلايا جذعية عالية القدرات عن طريق ادخال جينات محددة لإنتاج خلايا جذعية عالية القدرات induced Pluripotent Stem Cells (iPSC )
. الخلية الجذعية “متعدِّدة القدرات” Multipotent والتي تستطيع التمايز وإنتاج أنواع مختلفة من الخلايا التي تنتمي إلى نفس العضو أو النسيج مثل تلك الموجودة في نخاع العظم والتي تنتج الأنواع المختلفة من خلايا الدم.
. الخلايا الجذعية “أحادية القدرات” Unipotent والتي تستطيع إنتاج نوع واحد من الخلايا المتخصصة.