多細胞生物個體是通過細胞分裂和細胞分化形成的，人體200余種細胞是由受精卵分裂產生的細胞生長增殖而來的。不同的細胞具有不同的功能。在個體發育中，細胞后代在形態、結構和功能上發生差異的過程即為細胞分化(cell differentiation)。細胞分化被穩定的高度精密的程序控制調控著，即分化是細胞命運決定過程中基因循序差異表達的結果。
在許多情況下，一個細胞分化前，就有了一個預先保證細胞怎樣分化的時期，這個時期確定了細胞分化的方向，這一階段統稱細胞決定(cell determination)。一旦細胞決定后，特定類型分化能力是穩定的，可遺傳的。這種穩定性和遺傳性不受多代增殖的影響。
受精卵具有分化除各種組織的潛能并建成完整的個體。細胞含有使后代細胞形成完整個體的潛能稱為全能性(totipotency)。 當胚胎進一步發育，有的細胞具有分化出多種組織的潛能，但卻失去了發育成完整個體的能力，細胞的這種發育潛能稱為多能性（pluripotency）。在成體中，有些干細胞雖能分化出幾種細胞，如多能造血干細胞可分化出紅細胞、白細胞等，卻不能分化出造血系統以外的其他細胞；有的干細胞只能分化出一種細胞，細胞的這種分化潛能稱為單能性（monopotency）。可以說，在發育過程中細胞分化的潛能逐漸變小。 細胞核控制著遺傳信息，而細胞質對細胞核有重要作用。細胞核控制著遺傳信息，而細胞質對細胞核有重要作用。
在已分化的組織中均有特異性蛋白質合成。在器官發生過程中，特異性蛋白質合成不斷增加。由于在組織分化中有些基因被激活，有些則被抑制，從而又出現某種特異性蛋白。某種特異細胞類型的發育和組織特異性蛋白質合成的起始與不同胚層細胞的相互作用有密切關系，這種相互作用表現為一部分細胞對其鄰近的另一部分細胞產生影響，并決定其分化方向稱作胚胎誘導（embryonic induction），一般發生在內胚層和中胚層或外胚層之間。胚胎誘導分化可用實驗證實，但胚胎誘導機制本質問題尚未搞清，只是通過離體實驗檢測發現堿性纖維細胞生長因子（bFGF)和活性素(active)具有較強的中胚層誘導活性，可能是中胚層誘導因子。