利用皮膚干細胞一些相對特異的標志建立了一系列的皮膚干細胞鑒別方法。最初，一些學者是從研究細胞黏附特性入手的。他們發現，在表皮基底細胞定向分化時，它會失去其對基底膜蛋白的黏附性，而這種黏附性是受細胞表面受體-整合素家族調控的。
整合素為異源雙聚體，包括α和β兩種亞基。在基底層細胞定向分化過程中，β1整合素表達下調，直至細胞完全脫離基底層，其細胞表面β1整合素才喪失表達，故β1整合素可作為表皮干細胞的一個表面標志。
表皮干細胞高度表達3 種整合素家族的因子：α2β1 、α3β1和α5β1。另外，β1整合素高表達也可作為毛囊干細胞的一個表面標志；
角蛋白(Keratins)是表皮細胞的結構蛋白，它們構成直徑為10nm的微絲，在細胞內形成廣泛的網狀結構。隨著分化程度的不同，表皮細胞表達不同的角蛋白，因而角蛋白也可作為干細胞、定向祖細胞以及分化細胞的鑒別手段。
表皮干細胞表達角蛋白19(K19)，定向祖細胞表達角蛋白5和14(K5和K14)，而分化的終末細胞則表達角蛋白1和10(K1和K10)；有實驗結合表皮干細胞表面的α6整合素及另一個與增殖有關的表面標志10G7，可以區分干細胞與定向祖細胞。
α6陽性而10G7陰性的細胞處于靜息狀態，在體外培養中具有很強的增殖潛能，認為是表皮干細胞。而α6與10G7均陽性的細胞是定向祖細胞，體外培養證實其增殖能力有限；有p63 (一種與p53 同源的轉錄因子)也可區分人類表皮干細胞和暫時擴大細胞。表皮干細胞分化為暫時放大細胞后p63 表達量迅速減少，連續培養的表皮干細胞可維持p63 分泌。