目前的研究集中在將胚胎干細胞分化成多種細胞類型，最終用作細胞替代療法（CRTs）。一些已經或正在開發的細胞類型包括心肌細胞（CM）、神經元、肝細胞、骨髓細胞、胰島細胞和內皮細胞。 然而，從胚胎干細胞中獲得這種細胞類型并非沒有障礙，因此目前的研究側重于克服這些障礙。例如，研究人員正在研究將胚胎干細胞分化成組織特異性心肌細胞，以及根除它們與成人心肌細胞不同的不成熟的特性。
