Tế bào gốc sử dụng các tín hiệu để bắt đầu quá trình biệt hóa, nhờ đó chúng trưởng thành từ một tế bào chưa được chuyên biệt hóa thành một tế bào chuyên biệt có các chức năng và hình thức riêng biệt. Những tín hiệu này bắt nguồn từ bên trong tế bào hoặc từ môi trường bên ngoài nơi tế bào sống.
Các chất tiết hóa học của các tế bào lân cận, các phân tử trong khu vực xung quanh tế bào, và thậm chí sự tiếp xúc vật lý với các tế bào khác là những tín hiệu bên ngoài khiến quá trình biệt hóa bắt đầu. Các tín hiệu bên trong được kiểm soát bởi sự biểu hiện của các gen của tế bào. Tất cả những tín hiệu này cùng hoạt động để trưởng thành tế bào thành loại tế bào cụ thể mà nó sẽ trở thành.
