干细胞最突出的特性是自我更新和多向分化。自我更新意味着干细胞可以通过有丝分裂产生出与原本完全相同的新干细胞，持续补充细胞库;多向分化则指干细胞在特定信号诱导下可转变为多种专门功能细胞(如肌肉细胞、神经细胞、肝细胞等)，用于替补损伤组织的细胞从而达到修复的作用。