Tế bào gốc phôi sinh ra từ phôi được tạo ra để thụ tinh trong ống nghiệm. Đối với quy trình này, các bác sĩ tạo ra một số phôi đã thụ tinh, ngăn chặn sự phát triển của chúng trong 4 hoặc 5 ngày trước khi thụ tinh ở giai đoạn phôi nang. Sau khi thụ tinh thành công, các gia đình có thể hiến tặng những phôi thừa này để thu hoạch tế bào gốc. Quá trình này phá hủy các phôi nang khi các tế bào gốc chưa biệt hóa được thu hoạch. Chúng chỉ được thu thập từ những phôi mà nếu không sẽ bị loại bỏ.
Cuộc tranh cãi về việc sử dụng tế bào gốc phôi đã khiến một số quốc gia thông qua luật cấm hoặc hạn chế sử dụng chúng trong y học và khoa học. Để tránh vấn đề này, các nhà khoa học đã phát triển các kỹ thuật khiến các tế bào khác hoạt động giống như các tế bào gốc không biệt hóa. Các tế bào gốc đa năng cảm ứng này không linh hoạt như tế bào gốc phôi thật, nhưng chúng mang lại những ưu điểm khác. Ví dụ: tế bào gốc có thể được thu hoạch trực tiếp từ bệnh nhân bằng phương pháp này, không yêu cầu bất kỳ vật liệu hiến tặng nào.
Tế bào gốc phôi mang lại tiềm năng y học đáng kể do khả năng biến đổi thành bất kỳ tế bào nào mà cơ thể yêu cầu. Tế bào gốc đã cho thấy tiềm năng thay thế các cơ quan bị tổn thương, tạo ra các đảo nhỏ mới bên trong tuyến tụy cho những người mắc bệnh tiểu đường hoặc tạo ra các tế bào tủy xương mới để điều trị bệnh bạch cầu. Họ cũng có thể tái tạo các dây thần kinh mà cơ thể bình thường không thể sửa chữa.
