Bir embriyoda, bir hücre beyin hücresi olur, diğeri ise hücre ekspresyonu adı verilen süreçte gen ekspresyonundaki değişiklikleri içerir. Genom her özel hücrede aynı kalır. her hücrenin farklı bir yapısı ve işlevi vardır.
İnsan, zigot denilen döllenmiş bir yumurta olarak başlar. Bu tek hücre, totipotent denilen yüzlerce hücre içerene kadar birçok kez bölünür. Bir embriyo veya onu destekleyen plasenta olabilirler. Embriyo plasentadan ayrıldığında, embriyonun bünyesindeki tüm hücreler herhangi bir doku tipinde bir hücre olabilir. Bunlara pluripotent hücreler veya embriyonik kök hücreler denir.
Embriyo, 8. gebelik haftasından itibaren fetüs olarak tanımlanır. Gelişimin embriyonik aşamasında iken, insan pluripotent hücreleri ilk önce belirli doku hücreleri olma yeteneğine sahip çok-bileşenli kök hücreler olur: cilt hücreleri veya beyin hücreleri. İnsan vücudundaki dokular farklı hücre tiplerinden oluşur. Her hücre farklılaşma sürecini tamamlar ve bir saç hücresi veya bir nöron gibi özel bir hücre tipi haline gelir.
Her hücre, tüm organizma ile ilgili bütün gen setini tutar. Bununla birlikte, organizmada hangi şekil ve rolü alacağını söylemek için her birinde yalnızca belirli bir gen seti aktive edilir. Bu gen ifadesinin mekanizması, bilim tarafından tam olarak anlaşılmamıştır.
