胚胎干細胞（embryonic stem cells，ESCs）是指當受精卵分裂發育成囊胚時內細胞團（Inner Cell Mass）的細胞，它具有體外培養無限增殖、自我更新和多向分化的特性。無論在體外還是體內環境，ES細胞都能被誘導分化為機體幾乎所有的細胞類型。自1981年Evans和Kaufman成功分離小鼠ES細胞，國內外研究人員已在倉鼠、大鼠、兔、豬、牛、綿羊、山羊、水貂、恒河猴、美洲長尾猴以及人類都分離獲得了ES細胞，而且已經證明小鼠ES細胞可以分化為心肌細胞、造血細胞、卵黃囊細胞、骨髓細胞、平滑肌細胞、脂肪細胞、軟骨細胞、成骨細胞、內皮細胞、黑色素細胞、神經細胞、神經膠質細胞、少突膠質細胞、淋巴細胞、胰島細胞、滋養層細胞等。人類ES細胞也可以分化為滋養層細胞、神經細胞、神經膠質細胞、造血細胞、心肌細胞等。
ES細胞不僅可以作為體外研究細胞分化和發育調控機制的模型，而且還可以作為一種載體，將通過同源重組產生的基因組的定點突變導入個體，更重要的是，ES細胞將會給人類移植醫學帶來一場革命。
進一步說，胚胎干細胞（ES細胞）是一種高度未分化細胞。它具有發育的性，能分化出成體動物的所有組織和器官，包括生殖細胞。研究和利用ES細胞是當前生物工程領域的核心問題之一。ES細胞的研究可追溯到上世紀五十年代，由于畸胎瘤干細胞（EC細胞）的發現開始了ES細胞的生物學研究歷程。
