تُؤخذ الخلايا الجذعية الجنينية من أجنة تكونت في أثناء الإخصاب خارج الجسم (خارج جسم المرأة) وتم التبرع بها للبحث. مصدرالخلايا هو بويضة مخصبة in vitro، في مرحلة البلاستوسيست blastocyst. توجد أنواع مختلفة من الخلايا الجذعية الجنينية، ولها خصائص مختلفة. الخاصية المميزة لهذه الخلايا هي أنها – (totipotent-pluripotent) ذات قدرة على التمايز الخاص لكل أنواع الخلايا في الكائن الحي، وذات قدرة دائمة على التجدد (self-renewal)، وتنمو بسهوبة نسبياً غند الاستنبات.

وتستعمل الخلايا الجذعية لبناء نماذج لفهم الأمراض، ولتطوير أدوية وعلاجات جديدة لمجموعة كبيرة من الأمراض (الجينية والمُعدية والناتجة عن صدمةٍ ما)، ولتربية أنسجة صحية لاستبدال أنسجة تالفة أو مريضة في حالات كهذه:

• أمراض أو حالات في الدم وجهاز المناعة، أو تأهيل جهاز الدم بعد الإصابة بأنواع سرطان معينة (blood stem cell (transplantation
• حروق بدرجة عالية تغطي مساحات كبيرة من الجسم (زراعة شتلات من skin stem cells)
• شلل في الأعصاب (حقن خلايا عصبية في الدماغ بعد سكتة دماغية).
• في المستقبل: أمراض عصبية أخرى مثل باركنسون، ألزهايمر و- ALS، سكري، أمراض قلب وكبد.

• استغلال الأجنة وإبادتها – مصدر الخلايا الجذعية.
• توازن الفائدة الطبية الكامنة في تطوير علاجات على أساس خلايا جذعية جنينية (والواجب الأخلاقي في منع الألم أو تخفيفه) – في مقابل قيمة حياة الجنين.
• استعمال أجنة فائضة موجودة لاستخراج خلايا – في مقابل صنع أجنة مخصصة لغرض الحصول على خلايا.