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。這些細胞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，如心肌細胞、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細胞不僅作為體外研究細胞分化和發育調控機制的模型，還作為一種載體，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，胚胎干細胞是一種高度未分化細胞。它具有發育的全能性，能分化出成體動物的所有組織和器官，包括生殖細胞。ES細胞的研究始于上世紀五十年代，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。目前許多研究工作都是以小鼠ES細胞為研究對象展開的，如：德美醫學小組在去年成功的向試驗鼠體內移植了由ES細胞培養出的神經膠質細胞。此后，密蘇里的研究人員通過鼠胚細胞移植技術，使癱瘓的貓恢復了部分肢體活動能力。隨著ES細胞的研究日益深入，生命科學家對人類ES細胞的了解邁入了一個新的階段。在98年末，兩個研究小組成功的培養出人類ES細胞，保持了ES細胞分化為各種體細胞的全能性。這樣就使科學家利用人類ES細胞治療各種疾病成為可能。然而，人類ES細胞的研究工作引起了全世界范圍內的很大爭議，出于社會倫理學方面的原因，有些國家甚至明令禁止進行人類ES細胞研究。無論從基礎研究角度來講還是從臨床應用方面來看，人類ES細胞帶給人類的益處遠遠大于在倫理方面可能造成的負面影響。因此要求展開人類ES細胞研究的呼聲也一浪高過一浪。早期胚胎發育一般經歷了囊胚，原腸胚，中胚層和體腔的發生，以及神經胚這幾個過程。