Galvenā atšķirība starp embrionālajām un somatiskajām cilmes šūnām ir tā, ka embrija cilmes šūnas ir pluripotentas nediferencētas šūnas, kurām ir embrija izcelsme, savukārt somatiskās cilmes šūnas ir multipotīvas nediferencētas šūnas, kas ir audu un orgānu izcelsmes.
Cilmes šūnas ir nediferencētas šūnas, kas spēj izaugt patiesos audos vai orgānos. Parasti ir divi galvenie cilmes šūnu veidi kā embrija cilmes šūnas un pieaugušo cilmes šūnas (somatiskās cilmes šūnas). Diferencēšanās gadījumā embrija cilmes šūnas var diferencēties jebkura veida šūnās. Turpretī somatiskās cilmes šūnas var diferencēties tikai vairākās audiem specifiskās šūnās. Tāpēc embrija cilmes šūnas ir pluripotentas, savukārt somatiskās cilmes šūnas ir multipotīvas. Vienkārši sakot, diferenciācijas spēja ir augsta embrija cilmes šūnās, salīdzinot ar somatiskajām cilmes šūnām.
