在体外具有无限增殖、自我更新和多向分化的特点。 ES细胞可在体外和体内诱导分化为几乎所有细胞类型。 胚胎干细胞研究在美国一直是一个有争议的领域，该研究的支持者认为，由于胚胎干细胞可以分化为具有多种功能的APSC多能细胞，因此它可以帮助治疗许多顽固性疾病。 它被认为是拯救生命的慈善行为和科学进步的表现. 反对者认为，胚胎干细胞研究必须摧毁胚胎，当一个人还没有形成的时候，胚胎是子宫中的生命形式，而且有一种反生命的伦理。

胚胎干细胞全能性

胚胎干细胞的全能性是指胚胎干细胞参与包括生殖腺在内的各种组织发育而不受分化抑制的能力，它可以为细胞遗传操作和细胞分化的研究提供丰富的实验材料。胚胎干细胞发育全能性的标志是胚胎干细胞表面的阶段性特异性抗原(sea)的表达，并能检测到基因的表达。胚胎干细胞中 akp 和端粒酶活性较高，可用于鉴定胚胎干细胞的分化。全能性是胚胎干细胞干细胞和成体多能干细胞的主要区别。在正常的培养条件下，胚胎干细胞经过多次细胞分裂后可以保持全能性。

ES细胞多能性

ES细胞的多能性是指ES细胞具有发育成各种组织的能力，并参与某些组织的形成。ES细胞可以通过在没有分化抑制剂的培养基中培养它们来形成胚状体。当ES细胞在特定的培养基中培养时，它们可以分化成特定的组织。例如，在含有白血病抑制因子(LIF)和维生素A酸(RA)的培养基中，ES细胞可以分化为全壁内胚层。当ES细胞与胚胎细胞共培养或注入囊胚腔时，ES细胞会参与各种组织的发育。胚胎干细胞具有多能性，其特点是能够通过细胞分化形成多种组织(包括生殖系细胞在内的所有组织)，但不能自行发育为一个个体(完全由所用es细胞发育而来的个体可通过四倍体融合技术获得)。