Następnie tworzy się blastocysta, której część komórek zaczyna tracić "totipotencjalność". W dalszym etapie rozwoju zarodkowego (embrionalnego) zwanym gastrulacją zachodzi proces specjalizowania się (różnicowania) komórek, które organizują się w trzech odrębnych strefach i stają się komórkami multipotencjalnymi zwanymi także pluripotencjalnymi. Takie komórki mogą dawać początek (różnicować się) wielu, ale nie wszystkim rodzajom komórek organizmu.

Znaczna liczba komórek żyje znacznie krócej niż cały organizm. Do grupy krótkożyjących komórek należą miedzy innymi: komórki krwi (10 do 100 dni), naskórka (7 do 10 dni), nabłonka wyścielającego przewód pokarmowy i drogi oddechowe (7 do 10 dni). Istnieje więc potrzeba stałego uzupełniania liczby krótkożyjących komórek. Odbywa się to dzięki istnieniu komórek macierzystych, które można nazwać "tkankowymi" komórkami macierzystymi. Są to komórki, które w różnych tkankach stanowią samopodtrzymującą się populację, to znaczy mają zdolność do podziału niesymetrycznego na dwie potomne, z których jedna pozostaje dalej komórką macierzystą, a druga różnicuje się (specjalizuje), tworząc dojrzałe komórki krwi, nabłonka itp. Najlepiej proces ten prześledzić na przykładzie komórek krwi a dokładniej macierzystych komórek krwiotwórczych, które zawarte są przede wszystkim w szpiku, a także w krwi pępowinowej i obwodowej.

rys. 2. Rozwój komórek somatycznych z komórek macierzystych