關于PCD的作用及調控機制的大部分研究數據主要來自于三種模型系統：線蟲、果蠅和小鼠。線蟲中的體細胞程序性死亡是一個受到細胞系嚴密調控的細胞命運過程。在雌雄同體線蟲的發育過程中，1090個體細胞中的131個會發生死亡，其中大部分發生在胚胎發育過程中或是細胞分裂后不久。當線蟲的PCD發生異常時，這131個細胞將免于細胞死亡，但對線蟲的發育、壽命、行為和外表似乎并不產生顯著性的影響。
研究PCD的另一個重要模型就是黑腹果蠅（Drosophila melanogaster）。黑腹果蠅中的細胞數目比線蟲要多出1000多倍，它的細胞數目受到營養供應、DNA損傷和環境壓力等環境因素的影響。在果蠅中，PCD并非是由細胞系確定的程式化的細胞命運過程，而是更多地像脊椎動物一樣，受到各種細胞內外的刺激調控。果蠅有著確定的發育機制，相對簡單的解剖結構，便于遺傳及分子生物技術操作。因此它為研究發育過程中PCD的作用以及信號調控機制提供了一個重要的系統。不同于線蟲，PCD是果蠅完全發育所必需的過程，抑制PCD會導致果蠅嚴重的發育缺陷和生物體死亡。
正如人們可以預期的，在脊椎動物中的PCD調控則似乎要復雜得多，在整個發育的過程中從早期胚泡中的內細胞團分化到成體維持組織內環境穩定，大量的細胞都經受了PCD。讓人感到有些驚異的是，在小鼠中的某些細胞死亡基因的失活僅導致相對較小的發育缺陷，并且在胚胎發育中存活下來。其中的原因之一看起來是由于相當豐富的caspase家族以及存在多重caspase激活的機制。此外，有數據表明當發生凋亡缺陷時，細胞可能啟動了其他的備用機制。盡管在哺乳動物中存在著健全的細胞死亡機制，然而凋亡異常仍與一些特異性的發育障礙和癌癥及退行性疾病等多種疾病顯示了相關性。
這一研究已從線蟲、果蠅和小鼠向其他的生物系統包括水螅、煙草天峨、非洲蟾蜍、雞以及人類患者延伸。