人胚胎干细胞(human embryonic stem cell, hES)是一种取自人囊胚内细胞团(inner cell mass，ICM)，经体外分离、培养获得的一种原始多能(pluripotent)干细胞。
它具有体外无限增殖和多向分化潜能两个基本特点:
①在体外能保持稳定的二倍体，能长期增殖且保持不分化状态;
②在移植或体外适当培养条件下能够自发或被诱导分化为内、中、外三个胚层的多种类型细胞。
人胚胎干细胞系的分离和体外成功培养具有极其重要的研究和临床应用价值。hES 细胞可用于体外研究人类胚胎发生发育过程，有助于理解分化发育机制、认识生命和疾病现象;通过对其体外分化和定向分化的研究，识别某些靶基因，为人类新基因的发现及其功能的研究提供新方法;hES 细胞最为深远的潜在用途是通过定向分化诱导产生各种特化的细胞和组织，将其用来修复或替换丧失功能的组织和器官，从而治疗许多疾病，如帕金森病、老年痴呆症、脊髓损伤、卒中、烧伤、心脏病、糖尿病、白血病、骨关节炎等;经过遗传工程改造的 hES 可为人类疾病的基因治疗开辟更广泛的应用前景。
体外分离培养永恒增殖、具有多能或全能性的人胚胎干细胞系是开展人胚胎干细胞研究的基础。hES 细胞分离和建系的基本过程是获取人受精卵体外培养5~7 天发育形成的囊胚，用 Tyrodes或链霉蛋白酶(pronase)脱去透明带，免疫外科法和机械法分离内细胞团;取得ICM细胞后将其置于准备好的饲养层上培养，饲养层一般用丝裂霉素C处理或γ射线照射的方法使其失去增殖能力。ICM 经过 6~10 天的培养后，克隆增殖后，分离ICM 并接种于新鲜饲养层上，随后以机械法或酶消化法进行反复的传代、扩增。一般来说，hES细胞在体外能够传至15代以上，并保持hES 细胞的基本特性，可以说建系基本成功。
到目前为止，国际上有美国、英国、新加坡、澳大利亚、瑞典、日本、中国、韩国等十余个实验室建有约120株左右hES细胞，其中78株在美国NIH登记注册。目前的研究热点主要集中于探索hES 细胞建系的新方法，开发安全有效的可达到临床应用标准并适合在体外进行大规模扩增的人胚胎干细胞培养体系。
