Диференціація клітин — це утворення різних клітин із початково однорідних, що забезпечує таку важливу для організмів різноманітність. Генетичний матеріал клітин при цьому залишається незмінним.
Диференціація клітин створює різноманітність, функцій й поведінки, не порушуючи при цьому єдності організмів. А відмінності між клітинами, які мають однаковий набір генів визначає диференціальна активність генів. У процесі диференціації вмикаються гени, під дією яких клітина перетворюється на певний один тип, і пригнічуються за участі спеціальних білків гени, які могли б спрямувати її по іншому шляху диференціації.
 
Диференціація клітин в організмі людини й хребетних тварин відбувається в ембріогенезі завдяки зародковим стовбуровим клітинам і продовжується у постембріогенезі завдяки стовбуровим клітинам дорослого організму. Їх можна виявляти практично в кожній тканині дорослого організму, в якому вони беруть учать в регенерації, загоєнні ран. Показано, що кількість стовбурових клітин в організмі зростає при фізичних навантаженнях, у стресових ситуаціях і зменшується з віком.
 
Стовбурові клітини за своїми можливостями(потенцією) поділяють на такі основні категорії:
  • тотипотентні клітини — клітини, які можуть диференціюватися в будь-який тип клітин організму і з яких може утворитися цілий організм (наприклад, зигота, бластомери);
  • плюрипотентні клітини — клітини, які також можуть дати початок кожному типу клітин, але новий організм з них утворитися вже не може (наприклад, мезенхімні клітини, які дають початок клітинам крові, хрящової, кісткової та гладкої м'язової тканин);
  • уніпотентні клітини —  клітини, які можуть перетворюватися лише на клітини одного типу (наприклад, клітини епітелію шкіри, сперматогоніїв).
Диференціація клітин, або цитодиференціація — процес виникнення структурних і функціональних відмінностей між клітинами, в результаті чого ці клітини стають спеціалізованими для різних процесів життєдіяльності багатоклітинних організмів.
Джерела:
Біологія і екологія (рівень стандарту): підруч. для 10 кл. закл. заг. серед. освіти / В. І. Соболь. – Кам’янець-Подільський : Абетка, 2018. с. 237-238.