具有非特异性，它不具有特异的组织特征，不能行使特异的组织功能，例如胚胎干细胞不能像红细胞那样携带氧气，能够进行长期的增殖和自我更新。
具有发育的全能性，可以参加整个生物体的发育，构成人体的各种组织器官。受精卵便是一个最初始的全能干细胞。具有分化能力，能够分化为多种特异的细胞，它能够分化为心肌细胞、造血细胞以及神经细胞等。
用胚胎干细胞生产转基因动物，可打破物种的界限，突破亲缘关系的限制，加快动物群体遗传变异程度，可以进行定向变异和育种。利用同源重组技术对ES细胞进行遗传操作，通过细胞核移植生产遗传修饰性动物，有可能创造新的物种。
利用胚胎干细胞技术，可在细胞水平上对胚胎进行早期选择，这样可以提高选样的准确性，缩短育种时间。
