Celulele stem embrionare provin din embrioni creați pentru fertilizarea in vitro. Pentru această procedură, medicii creează un număr de embrioni fertilizați, stopându-și dezvoltarea timp de 4 sau 5 zile după fertilizare în stadiul de blastocist. După fertilizarea cu succes, familiile pot dona aceste embrioni suplimentari pentru recoltarea celulelor stem. Procesul distruge blastocistul, deoarece celulele stem nediferențiate sunt recoltate. Acestea sunt colectate numai de la embrioni care altfel ar fi fost aruncați.
Controversa cu privire la utilizarea celulelor stem embrionare a determinat unele țări să adopte o legislație care să le restricționeze sau să le restricționeze utilizarea în medicină și știință. Pentru a evita această problemă, oamenii de știință au dezvoltat tehnici de a induce alte celule să se comporte ca celule stem nediferențiate. Aceste celule stem pluripotente induse nu sunt la fel de versatile ca celulele stem embrionare adevărate, dar oferă și alte avantaje. De exemplu, celulele stem pot fi recoltate direct de la un pacient care utilizează această metodă, fără a necesita niciun material donator.Celulele stem embrionare oferă un potențial medical semnificativ datorită capacității lor de a se transforma în orice celulă cerută de organism. Celulele stem au demonstrat potențialul de a înlocui organele afectate, de a genera noi insule în interiorul pancreasului pentru persoanele care suferă de diabet, sau de a crea noi celule de măduvă osoasă pentru a trata leucemia. De asemenea, ele pot regenera nervii, pe care organismul nu le poate repara în mod normal.