细胞潜能（Cell potency）是指一个细胞可以分化为其他种细胞的能力。一般来说，一种细胞可以分化成越多种不同类型的细胞，就可以认为这种细胞的细胞潜能越大。细胞潜能从大到小可以分为“全能性”（Totipotency，如受精卵）、“多能性”（Pluripotency，如胚胎干细胞（ESC））、“多潜能性”（Multipotency，如间充质干细胞）、“寡能性”（Oligopotency，如淋巴细胞）、“单能性”（Unipotency）。
全能 （Totipotent）干细胞可以独立发育为一个完整的个体。词根“toti-”源自拉丁语，意为“整个”。在动物细胞中，只有受精卵或生殖细胞被认为具有全能性。
多能（Pluripotent） 干细胞具有分化为三个胚层的细胞的潜能，换言之，这类细胞能够分化成胚胎除了胎盘以外的所有结构。通过内细胞群（ICM）体外培养取得的胚胎干细胞（ESC）即为典型的多能干细胞。
山中伸弥的团队在2006年发表了通过导入四个外源性基因（Oct3/4、Sox2、c-Myc、Klf4）使体细胞转化为人工诱导多能干细胞（iPSC）的方法。使用该方法产生的iPSC具有多能性，多方面的性质与胚胎干细胞接近，并且打破了长久以来“动物细胞的分化不可逆”的观点
多潜能—或多分化能—（Multipotent）细胞可以分化为多种细胞，这一类细胞又称为前驱细胞 （progenitor cell）。间充质干细胞（MSC）这一大类就是典型的多潜能干细胞。
目前的研究表明，在一定条件下，专能干细胞能够分化自然条件下无法分化成的细胞，如已有课题组将人脐带血造血干细胞诱导分化为神经元。专能干细胞转化为多能干细胞也是干细胞领域研究的热点之一。
寡能 （oligopotent）的细胞能够分化成少数几种细胞。细胞潜能属于寡能的细胞有淋巴细胞以及骨髓干细胞。
单能 （unipotent）细胞只能分化为一种细胞，又称为前身细胞（precursor cell）。
