Dr. William H. Heidcamp, giáo sư Khoa Sinh học tại Đại học Gustavus Adolphus, giải thích rằng sự biệt hóa tế bào xảy ra khi cấu trúc và chức năng của tế bào thay đổi trong một thời kỳ nhất định. Sự hình thành ba mô mầm của phôi là nội bì, ngoại bì và trung bì, là một cách tiếp cận cổ điển đối với quá trình biệt hóa tế bào cơ bản.
Theo Kenyon College, sự khác biệt hóa xảy ra sau khi xác định các loại tế bào khác nhau, điều này liên quan đến những hạn chế tiến triển về tiềm năng phát triển của chúng. Kết quả của sự khác biệt là sự hiện diện của các loại tế bào có đặc điểm nhận dạng rõ ràng, chẳng hạn như tế bào da, tế bào thần kinh và tế bào cơ.
Molecular Devices giải thích rằng trong quá trình biệt hóa tế bào, các kích hoạt từ cơ thể hoặc chính tế bào dẫn đến sự phát triển của một tế bào chung thành một loại tế bào cụ thể. Quá trình này cho phép một hợp tử đơn bào phát triển thành một sinh vật trưởng thành đa bào với hàng trăm loại tế bào khác nhau. Sự biệt hóa của tế bào rất quan trọng đối với sự phát triển của phôi thai. Hơn nữa, nó quan trọng trong chức năng của sinh vật, đặc biệt là các sinh vật phức tạp. Do sự biệt hóa, tế bào thay đổi đáng kể hình dạng, kích thước, hoạt động trao đổi chất, khả năng đáp ứng với các tín hiệu và điện thế màng. Những thay đổi này xảy ra do những sửa đổi được kiểm soát cao trong biểu hiện gen. Các tế bào khác nhau phát triển các đặc điểm vật lý khác nhau, mặc dù chúng có cùng bộ gen.