A mitose garante que, a partir de uma célula, se formem duas células geneticamente idênticas entre si e idênticas à progenitora. Por sua vez, estas células-filhas podem sofrer novas divisões. Assim, facilmente se compreende que todos os fenómenos de multiplicação, crescimento e renovação celulares e de reprodução assexuada estejam associados a fenómenos mitóticos e dependentes deles.
O ciclo celular pode repetir-se inúmeras vezes, de tal forma que, a partir de uma célula, pode obter-se um organismo multicelular. Contudo, os organismos multicelulares são, geralmente, formados por diferentes tipos de células, que estão organizadas em tecidos, os quais formam órgãos e sistemas de órgãos. Para que, a partir de uma célula inicial se obtenha uma variedade tão grande de células, é necessário que ocorra um processo de diferenciação.
Após a fecundação, forma-se uma nova célula que irá, por mitoses e citocineses sucessivas, originar um organismo multicelular. A primeira célula de um organismo é o ovo, célula esta que é capaz de originar células-filhas, as quais, por sua vez, poderão originar diferentes tipos de células. Diz-se, por isso, que o ovo é uma célula totipotente, ou seja, tem todas as potencialidades para originar todas as outras células.
As primeiras divisões do ovo originam células indiferenciadas, pois são muito semelhantes entre si e semelhantes à célula inicial que lhes deu origem. Contudo, à medida que os ciclos celulares se repetem, as células iniciam um processo de diferenciação, até se tornarem células especializadas.A diferenciação ocorre porque alguns genes são activados, enquanto que outros são bloqueados. Cada célula especializada desempenhará, num determinado tecido, uma função, de acordo com as características que apresenta.A maioria dos tecidos de um organismo no estado adulto não é constituída exclusivamente por células especializadas. Um grupo restrito de células apresenta um grau de diferenciação menor do que as restantes, chamando-se células estaminais. Estas células originam, por mitose, células-filhas idênticas, morfológica e fisiologicamente, à célula-mãe. Estas, resultantes das células estaminais, sofrem uma diferenciação, garantindo a renovação das células envelhecidas e a reparação de regiões do tecido lesadas.As células estaminais não são, contudo, totipotentes. Uma célula estaminal da medula óssea origina glóbulos vermelhos, mas não células epiteliais, da mesma forma que as células estaminais dos epitélios não originam glóbulos vermelhos.
As células estaminais existem, de um modo geral, em tecidos cujas células têm de ser substituídas frequentemente (células da pele, intestino, medula óssea). Mais recentemente, foram descobertos outros tipos de células estaminais locais, como no cérebro, no coração e nos músculos