Pluripotent kök hücreler, gelişen bir embriyonun erken aşamalarında bulunan ve canlıyı oluşturan özelleşmiş tüm hücre çeşitlerine dönüşebilme yeteneğine sahip henüz farklılaşmamış hücrelerdir. Totipotent hücrelerin soyundan gelen pluripotent hücreler, blastokistin iç hücre kütlesinde yer alırlar ve üç germ tabakasına bağlı olarak ileride canlıyı oluşturacak tüm hücre ve doku tiplerine kaynaklık ederler. Beden dokularının yanı sıra, gebeliği destekleyici bazı embriyo dışı dokuları da oluşturmaktadırlar. Ancak, plasenta benzeri trofoblast orijinli embriyo harici dokulara dönüşemediklerinden totipotent hücrelerin aksine, tek başlarına bir canlı oluşturamazlar.

Teorik olarak in vitro ortamda sonsuza dek kendilerini yenileyebilen bu hücreler, özelleşmiş hücre tiplerine farklılaştıkça pluripotent niteliklerini ve kendini yenileme kapasitelerini kaybederler. Pluripotent hücrelerin esas kaynağı embriyodur ancak farklılaşmış hücrelerden de laboratuvarda çeşitli yöntemlerle indüklenmiş yani programlanmış pluripotent kök hücreler elde edilebilmektedir. İlk olarak 2006 yılında Takahashi ve Yamanaka, retroviral transfeksiyon yoluyla aktardıkları 4 genin farelerde fibroblastları pluripotent duruma getirdiğini bildirmişlerdir.

Kök hücreler, değişme kapasitelerine yönelik veya elde edildikleri kaynağa yönelik sınıflandırılabilir.

Embriyonik Kök Hücre (EKH): Embriyodan elde edilen ve çoğu hücre dizisini oluşturabilen hücrelerdir.

Yetişkin Kök Hücre: Yetişkin tipi kök hücreler, birçok dokuda yer alan hücrelerdir. Bunlar arasında kemik iliği, kan, kornea, retina, beyin, çizgili kas, karaciğer, deri, gastrointestinal sistem ve pankreas bulunur.

Yetişkin kök hücrelerin farklı dokulara ilişkin hücrelere dönüşebilme kapasitelerine "kök hücre plastisitesi" denir. Kök hücrelerin farklı dokulara farklılaşması birden çok mekanizma ile açıklanabilir. Örneğin, bir dokuya ilişkin kök hücreler uyumlu koşullar sağlanırsa farklı bir dokuya ilişkin hücreleri oluşturabilir ya da ilkel bir hücreye gerileyebilir ve buradan farklılaşarak başka bir dokuya ilişkin kök hücreye dönüşebilir. Canlıyı oluşturan tüm hücre tiplerine dönüşebilme yeteneği olan hücrelere pluripotent hücre denir. Örneğin, embriyonik kök hücreler pluripotent hücrelerdir. Normal koşullarda pluripotent olmayan hücrelerin laboratuvar şartlarında bu özelliğin daha sonradan kazandırılması, yani tekrar programlanması ile oluşturulan hücreler indüklenmiş pluripotent kök hücre olarak tanımlanmaktadır. Bu hücreler, rejeneratif tıp alanında önünde etik engeller bulunan embriyonik kök hücrelerin yerine geçebilecek tek kaynak olarak kullanılabilmektedir. Canlıdaki tüm hücre tiplerine dönüşebilme yetenekleri olan bu hücreler, tamiri olmayan hücre hasarlarının neden olduğu hastalıkların tedavisinde kullanılabilme imkânı sunmaktadır.